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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA

DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

PROGRAMA ACADÉMICO

UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas

NOMBRE DEL PROGRAMA ACADÉMICO: INGENIERíA BIÓNICA

NOMBRE DEL TÍTULO:. INGENIERO EN BIÓNICA

OPCIÓN:

SALIDA LATERAL: PROFESIONAL ASOCIADO EN BIÓNICA

AÑO EN QUE SE DISEÑÓ: 1998 AÑO 1998

AÑOS DE LOS REDISEÑOS:. AÑO 2009

AÑO

CLAVE DEL PROGRAMA ACADÉMICO:___________

N° DE CRÉDITOS POR PROGRAMA ACADÉMICO /OPCIÓN:__399.5__TEPIC

CLAVE DE LA SALIDA LATERAL:_______

N° DE CRÉDITOS POR SALIDA LATERAL:__182_TEPIC

ÁREAS CURRICULARES DEL PROGRAMA ACADÉMICO EN PORCENTAJE:

Ciencias Básicas y

Matemáticas (CByM)

17.8 Ciencias de la

Ingeniería (CI)

25 Ingeniería Aplicada

(IA)

39.28 Ciencias Sociales y

Humanidades (CSH)

17.8

ÁREAS INSTITUCIONALES DE FORMACIÓN EN PORCENTAJE: Anotar, en porcentaje, el número total de horas de acuerdo con el área:

Formación Institucional

(FI)

6 Formación Científica

Básica (FCB)

27 Formación Profesional

(FP)

50.7 Formación Terminal y

de Integración

(FTI)

16.3

N° TOTAL HORAS/TEORÍA:___114___ N° TOTAL HORAS/PRÁCTICA:___146__

MODALIDAD:

NOMBRE Y FIRMA DEL PRESIDENTE DEL C.T.C.E Y

SELLO DEL PLANTEL

FECHA DE APROBACIÓN POR

LA COMISIÓN DE PyPE DE CGC

FECHA DE APROBACIÓN DEL CGC

NOMBRE Y FIRMA DEL DIRECTOR DE LA DEPICFM Y

SELLO

FECHA DE REGISTRO DE LA

DIRECCIÓN GENERAL DE PROFESIONES

VIGENTE A PARTIR DE

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UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Biónica

INTRODUCCIÓN

ANTECEDENTES DEL PROGRAMA ACADÉMICO En años recientes han aparecido en el mercado mundial de la ingeniería áreas interdisciplinarias de trabajo que han permitido satisfacer las demandas de la sociedad en condiciones muy ventajosas, conjugando de manera sinérgica, los conocimientos y técnicas instrumentales de campos diferentes de la ingeniería, campos que, incluso, en alguna época fueron considerados antagónicos.

Las diferentes ramas de la ingeniería han desarrollado sus propios métodos y herramientas para la solución de los problemas que le son particulares, actualmente una de las tendencias, es la de formar profesionales de ingeniería que primero manejen de manera coherente las áreas básicas de la ingeniería electromecánica y posteriormente de manera puntual ataquen un problema específico.

Ante este panorama y siendo la función de la UPIITA el ofrecer carreras interdisciplinarias de tecnologías avanzadas, se ha considerado pertinente relacionar en armonía técnica y objetividad pragmática a:

La electrónica, la biomédica, la electricidad, la mecánica, la física y la fisiología en la carrera de Ingeniería Biónica.

Con esta carrera de gran actualidad y acorde a la función de la Unidad, la UPIITA, ofreciendo a la sociedad mexicana alternativas viables de desarrollo en los albores del siglo XXI y en áreas que por su importancia prevista presenta campos vastos y fértiles de aplicación y trabajo. Una carrera de tecnología de avanzada en el grupo de las ingenierías interdisciplinarias, lo tenemos en la Biónica (BIOlogía, tecNICA). Esta rama del conocimiento tiene como propósito “la creación de sistemas artificiales para reproducir las características y la estructura de los organismos vivos”. Los dispositivos resultantes de diseños realizados usando como modelo de comportamiento los seres vivos, tienen aplicación en procesos automatizados, en robótica, y en forma más impactante en el área de ciencias de la salud. En este último campo se generan dispositivos que permiten instalar o recuperar funciones biológicas que se perdieron, deterioraron o que nunca se tuvieron, como pueden ser el movimiento de algún miembro, el oído y el habla, entre otros

1. La Ingeniería Biónica es un camino que

permite desarrollar mejores máquinas a través del conocimiento y entendimiento del diseño en los organismos vivos

2.

Los programas académicos con un perfil establecido como son los de comunicaciones, mecánica, informática, biología, electrónica, etc., adecuándose a la evolución mencionada, cumplen en gran forma con una misión específica que es la de soportar las estructuras productivas establecidas, así como la de generar el conocimiento fundamental de los equipamientos que constituyen los procesos de producción. Sin embargo, es necesario un nuevo perfil del Ingeniero, el cual, auxiliado o trabajando en colaboración con los egresados de otras carreras, tenga una visión global técnica y organizativa que le permita manejar los nuevos conceptos mencionados, creando sistemas integrados del conocimiento en distintas áreas.

En el año 1996 la dirección General del Instituto propuso la creación de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA). Este proyecto fue supervisado por la Secretaria Académica y la Dirección de Estudios Profesionales en coordinación con la Escuela Superior

1BIONICS. technology of the future with lessons from nature. An exhibition of the State Museum of Technology and

Labor in Mannheim under the auspices of the Minister President Erwin Teufel. University of Saarbrucken, Germany. 2Web Dictionary of Cybernetics and Systems. DeGreene in Beishon and Peters, 3rd edition, pp 92 and 94.

http:pespmcl.vub.ac.be/ASC/BIONICS.html

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de Computo (ESCOM). Con esta iniciativa, se creó la UPIITA con un carácter interdisciplinario para el establecimiento de carreras de calidad a nivel superior y postgrado, en el ámbito de las tecnologías avanzadas; como repuesta a las tendencias mundiales hacia la competitividad y globalización, sumándose al vertiginoso avance de la ciencia y la tecnología en todas las áreas del saber humano y su impacto en el sector industrial. Se estableció que las carreras a ofrecer por parte de la UPIITA sería: Ingeniería Biónica, Ingeniería Mecatrónica e Ingeniería Telemática; carreras que por sus características vanguardistas y alto nivel de estudios, han sido de gran interés para las nuevas generaciones de estudiantes que egresan del nivel medio superior en el país. La UPIITA inició sus labores académicas a partir del primer período lectivo 1996-1997, y en ese entonces recibió a 236 alumnos en el primer semestre. En 1998 Ingeniería Biónica presentó su plan y programas de estudio hasta el 5º semestre y en 1999 presentó los programas restantes a la comisión de planes y programas de estudio del CGC del IPN. Respecto a los planes y programas de estudio de las tres carreras que se imparten de la Unidad, se concluyó finalmente el proceso de aprobación oficial, por la Comisión de Planes y Programas de estudio del Consejo General Consultivo del IPN el 24 de mayo de 1999. El plan incluye la titulación por opción curricular la que favoreció la incidencia de titulación desde ese entonces, también ofrece ventajas como el alto porcentaje de asignaturas de ciencias sociales asignando una por cada uno de los 10 semestres de la carrera. La distribución de asignaturas por área es para Ingeniería Biónica, 20% del área Humanistica, 16% del área Físico-Matemática, 34% de Tecnológicas, 10% de Químico-Biológicas y 20% del área de Biónica. En el 2003 se acredito la carrera con el CACEI siendo una de las primeras carreras en lograr una acreditación de cinco años.

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I. MARCO DE REFERENCIA

1.1 REFERENTES INSTITUCIONALES

MISIÓN La Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA), es la unidad académica de nivel superior del Instituto Politécnico Nacional (IPN), comprometida con la formación integral, ética, proactiva y de calidad de Ingenieros en Biónica, Mecatrónica y Telemática; con personal y currícula en constante actualización, para que en conjunto sean factores de transformación y contribuyan en el desarrollo sustentable del país.

VISIÓN La Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas consolidará su liderazgo en el nivel superior por su oferta de estudios de calidad y pertinencia en la investigación y desarrollo de la ingeniería y tecnologías avanzadas, sustentada en un modelo educativo flexible que habilite al estudiante a aprender a aprender, aprender a hacer y aprender a ser; con una planta docente con estándares de excelencia, una moderna infraestructura y el uso intensivo de tecnologías educativas de frontera, para formar generaciones capaces de proponer y generar cambios, que, sobre la base de una concepción humanística del desarrollo social, hagan de la ciencia y la tecnología el fundamento para responder a los retos de su práctica profesional, la construcción de un México mejor y los desafíos que plantea el mundo en un proceso globalizador.

MODELO EDUCATIVO Para formar profesionistas con bases sólidas en conocimientos, habilidades, actitudes y valores, el modelo académico propicia una formación integral fomentando el aprendizaje continuo, a través de un proceso sistémico, sistemático, interdisciplinario, flexible y contextualizado a la realidad del país, fomentando el aprender a aprender y el trabajo en equipo, utilizando el método científico y herramientas de nuevas tecnologías. Se basa en experiencias innovadoras, expone al estudiante a problemas de ingeniería desde los primeros semestres, empleando técnicas basadas en proyectos complejos, organizados y que utiliza la investigación, además del uso de nuevas tecnologías como instrumentos de aprendizaje.

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UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Biónica 1.2 REFERENTES EXTERNOS

ANÁLISIS DEL ENTORNO SOCIAL, DESARROLLO NACIONAL Y EDUCATIVO. INGENIERIA EN BIONICA La mayor parte de las criaturas vivientes en nuestro planeta, son producto de más de dos mil millones años de evolución. Muchos investigadores de varias disciplinas aprovechan esta enorme experiencia evolutiva estudiando a los seres vivos o partes de éstos con el objeto de desarrollar sistemas análogos de utilidad para la sociedad; ya sea industrial, comercial o en el área de la salud. Esto es Biónica. Hay quienes señalan a Leonardo Da Vinci como uno de los primeros investigadores biónicos, en función de que aplicó sus estudios sobre la naturaleza a prácticamente todos sus diseños, empezando por el ornitóptero, artilugio volador con alas batientes realizado a partir de un estudio anatómico de los pájaros. La Biónica se relaciona con el estudio de un sistema biológico, con el entendimiento de sus principios de operación y de las características de cada una de las piezas que los constituyen, para después, auxiliados por la técnica, aplicarlos en diferentes áreas de interés. Es una ciencia que vierte en sus productos, el aprendizaje que los humanos obtengamos a partir de la observación de la naturaleza; sin duda, el mayor reto es el uso de este aprendizaje en la producción de diseños cotidianos análogos a las características observadas.

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El futuro pertenece a la Biónica en conjunto con la Cibernética. Como ciencias interdisciplinarias, la cibernética a diferencia de la Biónica, busca la explicación conductual de los seres vivientes. La gran mayoría de los desarrollos tecnológicos nacen como producto de la Biónica y la Cibernética. Las aplicaciones de la Biónica van desde los procesos industriales hasta los servicios de salud. Con la creación de fuentes alternativas de alta eficiencia energética, la generación de bioprocesos de alto rendimiento de insumos y sistemas autorregulables, es posible promover un crecimiento que permita abatir la pobreza y que abra espacios a los emprendedores, así mismo, crear mecanismos para que las actividades de investigación científica y desarrollo tecnológico se orienten de manera creciente a atender problemas que afectan el bienestar de la población, fundamentalmente en temas prioritarios como alimentación, salud, educación, pobreza y medio ambiente, según lo establece el Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012.

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Por otro lado, la Ingeniería Biónica aplicada en el sector Salud permite mejorar la calidad de vida para los seres humanos, en particular de las personas con problemas motrices, con la generación de dispositivos que no limiten su desempeño laboral y personal, elevando el nivel de vida y bienestar de la población e incrementando la competitividad del país. Esto contribuye al objetivo estratégico del Programa Especial de Ciencia y Tecnología 2007-2012.

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La Ingeniería Biónica tiene una estructura multidisciplinaria lo que conlleva a una capacidad de trabajo en equipo para formar grupos con líneas definidas de investigación y desarrollo tecnológico. Esto promueve una educación superior de calidad que forma profesionistas capaces de aplicar, innovar y transmitir conocimientos actuales, académicamente pertinentes y socialmente relevantes en las distintas áreas y disciplinas. Lo anterior implica actualización continua de los planes y programas de estudio, la superación académica constante de profesores y el reforzamiento de las capacidades de generación, aplicación y transmisión del conocimiento, y de vinculación del Instituto.

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3 Biomimetics: Tecnology Imitates Nature; Global Publishing, Istanbul/Turkey, 1999.

4 Plan Nacional de Desarrollo 2001-2006, www.sep.gob.mx/wb2/sep/sep_2734_programa_nacional_de_educación

5 Síntesis Ejecutiva del Programa Especial de Ciencia Y Tecnología.

6 Programa Nacional de Educación 2001-2006.

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ANÁLISIS DEL ESTADO ACTUAL DEL EJERCICIO PROFESIONAL, FUTURO MERCADO DE TRABAJO Y CONTENIDOS CURRICULARES El campo de desarrollo del egresado de la carrera de Ingeniería Biónica de la Unidad Profesional Interdiciplinaria en Ingeniría y Tecnología Avanzada del Instituto Politécnico Nacional en el ejercicio libre de la profesión, comprende tanto el sector privado como el público. Por una parte, se encuentra la generación de nuevas tecnologías y conocimientos científicos vinculados al área de la docencia y la investigación, con el fin de contribuir al crecimiento y desarrollo nacional; por otra parte, en el sector salud, los ingenieros egresados son capaces de diseñar y construir dispositivos y sistemas tecnológicos de aplicación directa enfocados a satisfacer las necesidades propias del sector, creando la infraestructura necesaria para reducir de esta forma la dependencia tecnológica del país, fundamentalmente en las áreas de instrumentación biológica y adminículos de rehabilitación . Basados en los instrumentos del análisis previo, las instituciones y organismos públicos que pueden requerir de los servicios de un ingeniero biónico son: Sistema de Salud Nacional e Internacional Centro Nacional de Rehabilitación Instituto Nacional de Cardiología Instituto Nacional de Psiquiatría Hospital Juárez de México IMSS ISSSTE Secretaría de Salud Sistema de Educación UNAM UAM CINVESTAV SEMARNAT Secretaría de Marina En el sector privado, la colaboración, consultoría y oferta de servicios como asesores de diseño tecnológico que los egresados son capaces de proporcionar, principalmente se asesora asociaciones civiles de rehabilitación, ortopedia y biomédicas. El seguimiento de egresados, la evaluación continua, la planeación estratégica, así como la propuesta del nuevo modelo educativo del IPN serán considerados para la reestructuración de planes y programas de estudios del Programa Académico Ingeniería Biónica.

ANÁLISIS DEL ESTADO ACTUAL Y PROSPECTIVO DEL CONOCIMIENTO Actualmente no existe una corriente nacional o mundial acerca del claro ejercicio y aplicación de la Biónica en los diferentes sectores industriales y sociales, sin embargo, existen aplicaciones fascinantes en diferentes áreas del conocimiento científico o sectores industriales. Como ejemplo concreto se tiene el desarrollo de la llamada Torre Biónica, que se fundamenta en un análisis de los mecanismos de crecimiento y leyes de flexibilidad y adaptabilidad en plantas y otras especies naturales, lo que ha desarrollado una nueva teoría y práctica para la innovación en la conexión entre naturaleza y arquitectura

7.

Se sabe de solo una institucion extranjera que en sus planes de estudio contemplan temas relativos a la Biónica de manera directa, la cual es la Universidad de Bremen en Alemania.

7 www.bionictower-bvs.com, octubre-2008.

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La UPIITA considera que las aplicaciones de la Biónica se pueden dar en cualquier ámbito del desarrollo tecnológico y humano, es decir, generar productos con aplicación en la medicina, en la industria metal-mecánica, en la biotecnología, en la administración y organización industrial y social, etc. El impacto más fuerte de la Biónica en la sociedad ha sido en el área médica, por lo que al hablar de Biónica se le infiere una actividad médica; sin embargo, no está acotada únicamente a esta disciplina. Quizá esto tenga como explicación el instinto de supervivencia de los organismos, colonia y su descendencia, aplicándose este principio al género humano. La tendencia en el área industrial es la de tener procesos productivos autorregulables que, como un organismo, tomen los insumos que requieran, desechen los sobrantes para un reaprovechamiento (cuando sea posible), realicen los procesos necesarios para su “supervivencia”, y beneficiar al hombre con los productos finales derivados. También se puede implementar en algunos grupos sociales (laborales, de vivienda y convivencia) características de convivencia y administración productiva de alguna colonia de organismos vivos que destaquen por su eficiencia en esos aspectos. Y, por supuesto, continuar con el desarrollo de nuevas técnicas y tecnologías en el área médica y de rehabilitación, elaborando prótesis inteligentes con control orgánico, exoesqueletos programables para la corrección de anomalías musculares y esqueléticas, la utilización de nanorobots aplicados al torrente sanguíneo con el fin de reparar en forma selectiva daños internos, así como eliminar células cancerosas y bacterias nocivas. Por otro lado está también el estudio y manipulación de organismo o microorganismos para el desarrollo de nuevas tecnologías que aprovechan sus propiedades. Un ejemplo de esto es el estudio de algunas proteínas

8.

Las proteínas se pueden describir como "materiales inteligentes". A escala molecular muestran un comportamiento dinámico, una proeza todavía no conseguida por la tecnología. En particular, las proteínas fotorreceptoras son capaces de convertir directamente la luz en señal. Las aplicaciones técnicas en estudio que utilizan los mecanismos optoeléctricos de estas proteínas fotorreceptoras podrían satisfacer algunas de las cada vez más frecuentes demandas de las tecnologías de la información actuales. La bacteriorrodopsina (BR) es el ejemplo de proteína fotorreceptora mejor estudiado y tiene diversas aplicaciones técnicas. Cuando se la ilumina, la BR transporta carga eléctrica en una dirección y produce energía electrostática. Este mecanismo tiene distintas aplicaciones técnicas potenciales en el campo de la tecnología fotovoltaica y es de esperar que en unos 10 años se puedan llevar a la práctica en forma de células fotovoltaicas. Esta propiedad fotoeléctrica se puede utilizar en los convertidores fotoeléctricos de imágenes, como los detectores de movimiento y las retinas artificiales. Las técnicas de ingeniería genética se pueden utilizar para estabilizar los dos estados naturales de la molécula de BR de forma que sea posible pasar de uno a otro utilizando luz de diferentes colores. Si asignamos valores binarios 0 y 1 a cada uno de los dos estados podría utilizarse un conjunto de moléculas de BR para almacenar datos. Como se pueden almacenar varias películas de BR unas sobre otras, se está intentando conseguir memorias 3D basadas en BR. El tamaño relativamente pequeño de la proteína podría traducirse en memorias basadas en BR que podrían ofrecer enormes capacidades de almacenamiento por unidad de volumen. Por otro lado, están en desarrollo las biocomputadoras y biochips, los cuales se refiere a un sistema semejante a un ordenador o a un chip, producido por un organismo vivo. La Agencia Japonesa de Planificación Económica anunció durante su programa nacional de tecnologías

8 http://www.jrc.es/pages/iptsreport/vol29/spanish/BIO1S296.htm

http://www.jrc.es/pages/iptsreport/vol29/spanish/BIO1S296.htm

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bioelectrónicas que no esperaba el primer “biochip” antes del 20209.

Como nota final, debería mencionarse que en este nuevo campo interdisciplinario, en la interfaz entre la ingeniería, la medicina y la biología, la nomenclatura es aún un serio obstáculo para una comunicación eficiente. La definición de términos como bioinformática, biocomputación y biochip varía enormemente. Para evitar malentendidos y crear un lenguaje científico especializado, sería muy beneficioso que una organización oficial pudiera establecer definiciones claras para el amplio abanico de nuevos conceptos interdisciplinarios. Como ejemplo se propone una definición para biochip como un chip que incorpora material producido por una célula viva y que funciona acorde con su función biológica.

DIAGNÓSTICO DE LAS TENDENCIAS DE DESARROLLO ACADÉMICO Y DIDÁCTICO-PEDAGÓGICO Vivimos actualmente en un mundo que experimenta un proceso permanente de cambio, la forma en que avanzan el conocimiento científico y el desarrollo tecnológico en materia de generación, transformación y difusión de la información es vertiginosa e inclusive sorprendente. Las nuevas tecnologías de la información y la comunicación se han acelerado en los últimos años, de tal forma que hoy hablamos de la sociedad de la información y de la comunicación o de la sociedad del conocimiento que ha tenido y seguirá teniendo una gran repercusión en todos los aspectos de la vida moderna.

En el IPN se hizo un diagnóstico sobre la situación de su planta docente que mostró signos de una práctica tradicional: se trabaja con recursos didácticos poco innovadores y con una insuficiente cultura tecnológica. La mayoría de los profesores tiene una formación docente fundamentalmente teórica, por lo que le resulta muy difícil facilitar el aprendizaje, proponer las condiciones para el desarrollo de las competencias y evaluarlas, realizar la planeación didáctica, generar nuevos conocimientos, diseñar ambientes innovadores de aprendizaje y recursos para el mismo, y utilizar las tecnologías de la información y la comunicación.

Hasta nuestros días, el modelo educativo del IPN, ponía mayor énfasis en los insumos del proceso educativo. Dicho modelo fijaba la duración de los programas de formación, el número de materias y su seriación, y establecía los contenidos con base en criterios centrados en la enseñanza.

La UPIITA, desde su fundación en 1996 se define como la unidad de educación superior del IPN

con modelo interdisciplinario, dedicada a la formación integral de profesionistas en las ingenierías en Biónica, en Mecatrónica y en Telemática, comprometidos con una conducta ética y proactiva; con personal y currícula en constante actualización, para que en conjunto sean factores de transformación y contribuyan al desarrollo sustentable del país.

Esta Unidad Profesional cuenta con una planta docente que podemos dividir en dos grandes

grupos: Los profesores que tienen una formación disciplinaria de alto nivel (maestrías y doctorados)

pero carecen de una formación didáctico-pedagógica, es decir, no realizan una planeación didáctica, carecen de experiencia como docentes, desconocen estrategias de enseñanza y de evaluación, y difícilmente son capaces de realizar actividades de aprendizaje colocando al alumno en el centro del proceso educativo.

Los profesores que sí tienen una formación docente pero que no están en contacto con las tecnologías de la información y de la comunicación, y por lo mismo no han tenido gran experiencia con el manejo de los recursos que las modernas tecnologías ofrecen: computadora, cañón, Internet, correo electrónico, foros de discusión e integración, chat, redes, etc. Ésta es de las pocas dependencias del Instituto, que desde sus inicios, y hasta la fecha, ha

contado con una plantilla íntegra de profesores de carrera, es decir, de medio, tres cuartos y tiempo completo. En este hecho se demuestra la importancia que para el IPN tiene esta Unidad Profesional, pues mantener una política en este sentido requiere de un gran esfuerzo económico por parte de la institución, no sólo por lo que a salarios se refiere sino también por los espacios para el desarrollo de las actividades extracurriculares que realizan los profesores: cubículos, materiales de trabajo, servicios diversos.

9 (Ostasien-Institut, 1992)

http://www.jrc.es/pages/iptsreport/vol29/spanish/BIO1S296.htm#Referencias

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Como en la mayoría de las instituciones de educación superior, el personal docente de la

UPIITA está conformado por especialistas de diversas disciplinas: ingenieros en sus distintas ramas, matemáticos, físicos, administradores, sociólogos, psicólogos, contadores y comunicólogos, entre otros, que llegan a la docencia sin una formación sólida en aspectos didáctico-pedagógicos. A la luz del Nuevo Modelo Educativo del IPN, centrado en el aprendizaje, la formación y actualización del personal docente es de vital importancia, pues:

“Traduce la innovación en flexibilización de planes y programas que reconocen las diferencias y requerimientos de los estudiantes.

“Concibe al profesor como guía, facilitador de este aprendizaje y como coaprendiz en el proceso educativo. Ambos, profesores y estudiantes, son los participantes más importantes de una comunidad de aprendizaje y el centro de la atención institucional”

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Este proceso de transformación de la práctica docente requiere de una serie de estrategias que permitan preparar a los docentes desde una óptica más acorde con el contexto en que vivimos y que garantice el éxito en la adopción de los nuevos planes de estudio y del nuevo modelo educativo del IPN. Algunas acciones concretas que podrían ser la base para la formación y actualización didáctica y pedagógica de este personal:

Ampliar la participación de profesores y técnicos docentes en el Diplomado de Formación y Actualización para un Nuevo Modelo Educativo.

Proporcionar información oportuna y suficiente sobre los distintos cursos institucionales que tienen por objetivo la formación didáctica y pedagógica.

Facilitar la participación del profesorado en posgrados, tanto dentro como fuera del IPN, relacionados con el análisis del fenómeno educativo.

Profundizar la vinculación institucional con el fin de involucrar a los profesores en los procesos productivos que se llevan a cabo en las diferentes ramas industriales. Estas acciones y otras muchas que pueden formar parte de este rubro, deberán ser el resultado de

un Programa de Actualización Académica que se deberá desarrollar en la propia Unidad, para que con base en las peculiaridades de su planta docente puedan establecerse acciones de formación y actualización didáctica y pedagógica de alto impacto para los profesores, que les permita mejorar su práctica.

Un programa de esta naturaleza fortalecerá e impulsará las acciones derivadas del proceso de

reforma del Instituto, en general, y de la UPIITA, en particular; no obstante, resulta conveniente vincular esta propuesta de formación con la investigación-acción, de tal suerte que, además de ofrecer nuevas alternativas para una práctica docente innovadora, se identifiquen las fortalezas y debilidades de este grupo, cuáles son sus prácticas docentes, qué materiales utiliza, en qué medida incorpora las innovaciones tecnológicas y cuál es su metodología de trabajo. La formación y actualización docente deberá circunscribirse a este mismo marco y ofrecer, desde una perspectiva innovadora, una propuesta significativa para el profesorado que le procure nuevas herramientas y nuevas metodologías didácticas, prescritas desde un enfoque educativo basado en competencias, cuyo centro de acción sea el alumno, concibiendo así un ejercicio docente que considere enseñar para aprender.

ANÁLISIS COMPARATIVO CON OTRAS INSTITUCIONES EDUCATIVAS Hoy por hoy la Biónica es un área de tecnología avanzada interdisciplinaria, en la que el Instituto Politécnico Nacional (IPN) ha incursionado con la carrera de Ingeniería Biónica en la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA), en éste contexto se analizó en base al objetivo, perfil de egreso y curricula del programa en Ingeniería Biónica al interior y exterior del IPN, tanto nacional como internacionalmente. Al interior, la Unidad Profesional interdisciplinaria de Biotecnología se tiene el programa de “Biomedicina”, con duración de 8 semestres, cuyas competencias genéricas son parecidas a las del programa de “Ingeniería Biónica” en la UPIITA en un 50%, sin embargo en las competencias disciplinarias se tiene el 32% de similitud (http://www.upibi.ipn.mx/).

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Nuevo Modelo Educativo para el IPN, p. 73

http://www.upibi.ipn.mx/

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Al realizarse un estudio a nivel nacional, se encontró que en La Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla (UPAEP), se imparte el programa de Ingeniería en Biónica con duración de 9 semestres, ambos programas tienen un 50% de similitud en competencias genéricas y se observa que en las competencias disciplinarias se tiene un 23% de similitud (www.upaep.mx). En el ámbito internacional tenemos la Universidad de Bremen en Alemania (Hochschule Bremen, University of Applied Sciences) que cuenta con el programa de Ingeniería Biónica; es una licenciatura que se cursa en 7 semestres, en competencias genéricas se tiene aproximadamente un 20% de similitud y se observa que las competencias disciplinarias tienen un 23% de similitud. (http://www.hs-bremen.de/internet/en/hsb). Existe una nueva tendencia a nivel mundial por el desarrollo Biomimético (diseño inspirado en la naturaleza), y en ese rubro encontramos varias instituciones nacionales e internacionales realizando trabajos de investigación científica, esto motiva a realizar cambios en la curricula del programa de Ingeniería en Biónica próximamente.

http://www.upaep.mx/

http://www.hs-bremen.de/internet/en/hsb)

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1.3 CONCLUSIONES DE LOS REFERENTES INSTITUCIONALES Y EXTERNOS

IMPLICACIONES PARA EL REDISEÑO

El desarrollo de los Planes de Estudio de Ingeniería Biónica, tuvo lugar el 26 de Agosto de 1996, y a los cinco años, con el egreso de la primera generación, se inicia el seguimiento y monitoreo del desempeño de los egresados en el campo laboral; la información obtenida refleja la necesidad de la revisión de los planes y programas de estudio y su consecuente reestructuración, de acuerdo a la actualidad tecnológica, aunado a las necesidades del mercado laboral. La UNESCO propone “una renovación de contenidos en las experiencias, métodos, prácticas y medios del proceso de aprendizaje, que han de basarse en nuevos tipos de vínculos y de colaboración con la comunidad”. Por lo tanto, para la revisión y reestructuración de los planes y programas de estudio de la carrera de ingeniería biónica, se pondrá especial atención en: la incorporación de enfoques educativos centrados en el aprendizaje; la atención individual y de grupo a estudiantes mediante programas institucionales de tutorías; y la incorporación de estudiantes en actividades científico-tecnológicas y de vinculación para fortalecer su formación.

Según establece el PND 2007-2012, en educación superior no existen evaluaciones sistemáticas para medir los logros académicos de los estudiantes. Sin embargo, se estima que la eficiencia terminal en educación superior oscila entre 53 y 63%, según el tipo de programa, y puede llegar a ser de hasta 87% en los programas de investigación avanzados. Por otra parte, el hecho de alcanzar los niveles de escolaridad más altos no garantiza que los estudiantes se incorporen, una vez graduados, al mundo del trabajo. Ello habla de manera elocuente del problema de la falta de vinculación entre la educación superior y el mercado laboral. México requiere que todos los jóvenes que así lo deseen puedan tener acceso a educación superior de calidad, y también que los contenidos y métodos educativos respondan a las características que demanda el mercado laboral. Para incidir en las necesidades de desarrollo tecnológico, de salud, y de medio ambiente, con soluciones pertinentes y adecuadas a nuestra realidad económica y social, es necesaria la reforma del perfil de egreso del Ingeniero Biónico, cuya preparación está dirigida a contribuir con propuestas basadas en la implementación o innovación de mecanismos y comportamientos de sistemas biológicos, donde se requiere la formación de profesionistas multidisciplinarios en las áreas físico-matemáticas, médico-biológicas, así como ciencias sociales y administrativas. Las aplicaciones de la Biónica van desde los procesos industriales hasta los servicios de salud. Con la creación de fuentes alternativas de alta eficiencia energética, la generación de bioprocesos de alto rendimiento de insumos y sistemas autorregulables, es posible promover un crecimiento que permita abatir la pobreza y que abra espacios a los emprendedores, así mismo, crear mecanismos para que las actividades de investigación científica y desarrollo tecnológico se orienten de manera creciente a atender problemas que afectan el bienestar de la población, fundamentalmente en temas prioritarios como alimentación, salud, transformación educativa, superación de la pobreza y desarrollo sustentable, según lo establece el Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012.

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Todo lo anterior urge la necesidad de revisar y reformar los procesos educativos en todos los niveles. Por ello la reestructuración del plan de estudios de la Carrera de Ingeniería Biónica y sus programas se torna un proceso natural y elemental para la consecución de esos objetivos prioritarios para el desarrollo de nuestro país.

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Plan Nacional de Desarrollo 2001-2006, www.sep.gob.mx/wb2/sep/sep_2734_programa_nacional_de_educación

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CONTENIDOS A SER INCORPORADOS

Programación orientada a objetos Analizar los fundamentos de la programación orientada o objetos y destacar las ventajas con respecto a una programación estructurada con enfoque procedimental, con el fin de desarrollar aplicaciones de software para interfaces gráficas y algoritmos de simulación y control de sistemas biónicos. Bioestadística Utilizar métodos estadísticos para organizar y resumir datos para toma de decisiones con respecto a un gran volumen de datos, al examinar solo una muestra que proceda de estudios médico-biológicos. Anatomía Estudio de las estructuras macroscópicas del cuerpo humano. Estudio descriptivo de las estructuras internas de las entidades vivientes, es decir la topografía, la ubicación, la disposición, y la relación entre sí de los órganos que las componen. Desarrollo sostenible Identificar la necesidad de la aplicación del desarrollo sostenible como una condición para la preservación de la humanidad. Bioética Analizar los fundamentos teóricos de la bioética y la cultura tecnocientífica para reflexionar en torno al impacto social, ético y tecnológico de su práctica profesional. Electiva I,II,III y IV Consideran actividades que apoyarán la formación integral del alumno: en lo deportivo, lo cultural, lo humanístico, etc. Inglés I,II y III Desarrollar las habilidades de lectura, escritura y comprensión que permitan al alumno una comunicación con profesionales de su campo, el acceso a fuentes de información, y la posibilidad de divulgar sus trabajos en Inglés. Ondas electromagnéticas y sistemas radiantes Determinar los principios que rigen la propagación de ondas electromagnéticas a partir de la aplicación de las Ecuaciones de Maxwell a ejemplos prácticos concretos. Fisiología Estudia las interacciones de los elementos básicos de un ser vivo con su entorno y explicando el porqué de cada diferente situación en que se puedan encontrar estos elementos. Biología Molecular Entendimiento de las interacciones de los diferentes sistemas de la célula y el cómo todas esas interacciones son reguladas para conseguir un afinado funcionamiento de la célula. Sistemas de Gestión de Calidad Conocerá las estrategias administrativas de la calidad total, mejora continua, reingeniería de procesos, normas ISO, control estadístico del proceso, sistemas Six Sigma, para aplicar y desarrollar dentro de cualquier organización social (empresas) las herramientas administrativas para el control de la calidad.

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Biógnosis Construirá un modelo biomimético mediante la identificación de variables de un estudio biológico, el análisis bioestadístico, planteando las analogías dinámicas para generar modelos mecánicos, eléctricos, acústicos, etc., susceptibles de validar mediante la simulación en software. Análisis Numérico Diseñar algoritmos para, a través de números y reglas matemáticas simples, simular procesos matemáticos más complejos aplicados a procesos o situaciones del mundo real. Se tendrá la capacidad de describir, analizar y generar algoritmos para la solución numérica de modelos matemáticos complejos, con una precisión determinada. Electrónica analógica y de potencia. Describir y aplicar los principios del Amplificador Operacional para plantear circuitos lineales que permitan la manipulación de señales analógicas, principalmente bioeléctricas. Se aplicarán también los principios de operación de dispositivos electrónicos de potencia para controlar elementos como motores, electroválvulas, resistencias, etc. Mecanismos Biomiméticos Identificar la dimensión del uso de los mecanismos en el diseño de estructuras biomiméticas. Así como sus principios físicos y sus aplicaciones. Aplicar técnicas, procedimientos y estrategias para la obtención y análisis de la información derivada de los modelos biomiméticos y el correcto uso de los principios mecánicos, para la adecuación y la aplicación en proyectos establecidos. Intervenir en el Diseño y realización de proyectos en donde se utilizan mecanismos bajo la filosofía de la Biónica. Evaluar el funcionamiento, la aplicación y la selección del adecuado mecanismo en máquinas de laboratorio e industriales. Biomateriales Diseño, Obtención, Caracterización y Optimización de diversos grupos de materiales cuyas características estructurales y morfológicas así como sus propiedades físicas y químicas les permiten interactuar con sistemas biológicos, para reemplazar y/o inducir a la regeneración para una aplicación específica. Optativa I, II, III y IV Profundizar en algunos tópicos de la Biónica que proyectarán al alumno hacia un perfil especializado de su formación profesional, sirviendo de base para posibilitar estudios de posgrado. Reconocimiento de patrones Aplicar las diferentes técnicas y herramientas matemáticas y computacionales en el desarrollo de algoritmos de reconocimiento de patrones susceptibles de resolver problemas en disciplinas como: ingeniería, medicina, biología, ciencias sociales, etc. Análisis de esfuerzos Aplicar las teorías, técnicas y métodos de cálculo de esfuerzos y deformaciones de los materiales sometidos a cargas. Comparar y evaluar los valores obtenidos de esfuerzo con los recomendados para la aplicación a desarrollar.

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Manufactura de elementos Biomiméticos Identifica las diferentes técnicas de manufactura y procesos de maquinados usados comúnmente en la actualidad, destacando la influencia de los materiales, diseño, aspectos económicos y ambientales en la producción de elementos biomiméticos, haciendo énfasis en el conocimiento de las herramientas. Biorobótica Emplear criterios técnicos, científicos y biomiméticos para diseñar y construir soluciones por medio de mecanismos, sistemas sensoriales, y algoritmos biológicos para aplicaciones potenciales en sistemas de ingeniería. Bioelectrónica Emplear criterios técnicos, científicos, clínicos, biológicos y ambientales para diseñar y construir soluciones biónicas (óptimas), integrando las competencias de bioinstrumentación y procesamiento de señales biológicas, con el fin fundamental de mantener o mejorar las condiciones de los sistemas biológicos y ambientales. Titulación I Desarrollar los criterios de la metodología a seguir en un trabajo de investigación, aplicándolos al planteamiento concreto de la solución de un problema en el área de la Biónica, con el fin de que el alumno presente de forma correcta su protocolo de Trabajo Terminal.

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE Y ENSEÑANZA

- Se fomentará que tanto el profesor como el alumno hagan uso extensivo de las TIC en la presentación de los tópicos objeto de aprendizaje.

- Se fomentará en los profesores el desarrollo de prototipos didácticos que faciliten el aprendizaje

significativo en el alumno, pudiendo participar estos últimos en el desarrollo de dichos prototipos.

- Se trabajará en una plataforma que permita el desarrollo de alguno tópicos en la modalidad no

presencial, asi como también posibilite la evaluación del alumno a distancia.

- Se creará junto con los alumnos una rama estudiantil científico-tecnológica, afiliada a una Asociación reconocida, que represente una herramienta de intercambio y divulgación de los trabajos relacionados a la Biónica.

- Evaluación por proyectos tecnológicos que respondan a aplicaciones prácticas reales y que

integren los conocimientos adquiridos por periodo.

- Para los primeros periodos se programarán visitas grupales a áreas industriales y del sector público relacionadas a los contenidos programáticos de las asignaturas que cursan, para los periodos escolares avanzados de la carrera, se buscarán estancias en sectores productivos, de servicios e investigación, para visualizar la aplicación tecnológica de sus conocimientos, incorporándose a grupos de trabajo multidisciplinarios en problemas del sector productivo.

- Se establecerán contactos con otros grupos de trabajo de universidades que desarrollen

aplicaciones tecnológicas afines a la biónica.

- Se promovera la asistencia a Conferencias, Congresos, Seminarios y Talles de tópicos relacionados con la Biónica.

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2. LINEAMIENTOS GENERALES PARA EL PLAN DE ESTUDIOS

2.1 OBJETIVO GENERAL Y CAMPO OCUPACIONAL

La biónica es el estudio de los sistemas biológicos para crear modelos análogos y emplearlos en la solución de problemas ambientales, entendiendo como problemas ambientales aquello lo que le rodea a los seres vivos. Se inicia con el estudio de las estructuras, función, alteración y su interrelación con el medio para posterior mente detectar, instrumentar e identificar las variables y con esto, crear modelos matemáticos (curvas de respuestas, análisis numéricos, etc.) que con el auxilio de herramientas coma: la bioestadística, matemáticas avanzadas, bioma-temáticas, cálculo, etc., obtener analogías dinámicas que nos ayuden a validar los modelos y despues de la validación simular y fabricar elementos biomiméticos. Con referencia a lo anterior el objetivo del ingeniero en biónia es: Sólida formación interdisciplinaria que le permita el estudio de los organismos vivos en su estructura, función, alteraciones y la interrelación con el medio, para crear modelos inspirados en la biología y emplearlos en la solución de problemas de su entorno. El profesional asociado tiene como objetivo evaluar y corregir tareas de instalación, mantenimiento, servicio y comercialización de equipo de bioinstrumentación, así como de máquinas biomecánicas. Capaz de integrarse a equipos de trabajo multidisciplinarios en clínica, la industria, el campo y ambientes hospitalarios; con dominio de una segunda lengua. Deberá conocer el impacto ecológico de su práctica y por la preservación del ambiente.

En el Sector Salud, en el área Biomédica, Bio-química, Biotecnológica, en Institutos de investigación, en la SEMARNAT, Secretaría de Marina, entre otras.

2.2 PERFIL GENÉRICO DE INGRESO

El aspirante debe poseer conocimientos generales en el área de Ciencias Físico-Matemáticas que le permitan hacer razonamiento para la solución de problemas, computación, la capacidad de trabajar en equipo con actitud proactiva de liderazgo, tener conocimientos básicos del idioma inglés, además de conducirse con ética, responsabilidad, tolerancia y equidad.

2.3 PERFIL DE INGRESO AL PROGRAMA ACADÉMICO

1. Haber cumplido con un programa de estudios compatible con el Nivel Medio Superior del IPN. 2. Bases académicas sólidas en las Ciencias Físico-Matemáticas. 3. Bases académicas de Lógica-Matemáticas. 4. Desarrollar Aprendizaje Autónomo. 5. Desarrollar Trabajo en equipo. 6. Realizar Lectura y Comprensión de Textos en su idioma y en inglés. 7. Habilidades básicas en el manejo de equipo de cómputo.

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2.4 PERFIL GENÉRICO DE EGRESO

Profesional capaz de desarrollar análogos biológicos para solucionar a partir de la ingeniería problemas ambientales, contextualizando los problemas a partir de una formación interdisciplinaria en las áreas médico-biológicas, de desarrollo tecnológico y con filosofía biomimética; que promueva con actitud emprendedora y proactiva la generación y administración de proyectos dentro de un marco de respeto y cuidado de la vida, integridad ecológica, justicia social y económica.

2.5 PERFIL DEL EGRESADO

SABER SABER (CONOCER) Sólida formación interdisciplinaria que le permita el estudio de los organismos vivos: sobre su estructura, función, alteraciones y su interrelación con el medio, para crear modelos análogos biológicos y emplearlos en la solución de problemas de su entorno. Carácter interdisciplinario para conjuntar sinérgicamente conocimientos de base Médico-biológico y de desarrollo tecnológico para analogar sistemas biológicos que se empleen en la solución de problemas de diseño, biomateriales, bioinformática, Imagenología, IA, biomecánica, bioelectrónica y biorobótica. Saberes de las ciencias básicas y de la ingeniería que le permitan un nivel de abstracción para que, a partir de los parámetros biológicos, genere modelos matemáticos, electrónicos, mecánicos, químicos y acústicos, que lo lleven a desarrollar técnicas de diseño, simulación y manufactura de prototipos biomiméticos. Conocimientos de educación ambiental para que su ejercicio profesional preserve una correspondencia bioética con el medio, con las otras especies, con equidad de género y con reconocimiento a otras culturas. Saberes para la planeación, generación y administración de proyectos tecnológicos y de investigación que respondan a demandas sociales, con soluciones basadas en la Ingeniería Biónica. Saberes para evaluar, clasificar y jerarquizar el impacto social, ético, científico y tecnológico de su ejercicio profesional, con el fin de participar proactivamente en el desarrollo sostenible de su entorno

HABILIDADES: Saber Hacer Analizar con énfasis bioético la estructura, funciones, alteraciones e interrelación con el medio de los

sistemas biológicos, a partir de las bases interdisciplinarias entre las áreas médico biológicas y las de

desarrollo tecnológico.

Identificar variables durante el análisis de los sistemas biológicos, medirlas y caracterizarlas para

obtener curvas de respuesta que lleven al diseño de modelos matemáticos.

Hacer uso de las analogías dinámicas para transformar los modelos matemáticos producto de la

biógnosis de las variables biológicas, en modelos de ingeniería susceptibles de control y simulación.

Aplicar las herramientas de diseño, simulación y análisis a la construcción de biomiméticos mediante

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tecnologías avanzadas de manufactura.

Validar biomiméticos mediante la comparación de su función de transferencia y el análogo biológico del

cual se desarrolló.

Aplicar sistemas biomiméticos a la solución de problemas de ingeniería con el fin de satisfacer las

demandas tecnológicas de la sociedad, estableciendo como premisas una armonía con el ambiente y un

desarrollo sostenible.

ACTITUDES Y VALORES: Saber Ser y Convivir. Practicar la actualización continua en su área de especialización revisando el estado del arte. Ejercer un liderazgo propositivo y proactivo en su vida profesional. Capacidad de desarrollarse de forma colaborativa en contextos profesionales, personales, culturales y sociales. Mantener el interés por la investigación y el desarrollo de nuevos métodos y técnicas asociadas al estudio de modelos biomiméticos. Proteger los recursos naturales y el ambiente mediante el desarrollo de proyectos sostenibles. Conducirse con ética, responsabilidad, honestidad, disciplina y tolerancia en su desarrollo profesional y personal. Respetar las diferentes culturas y especies. Practicar la equidad de género. Ser congruente en el ejercicio de sus derechos y obligaciones. Identidad nacional e institucional.

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2.6 OBJETIVOS PARTICULARES POR ÁREA

OBJETIVO FORMACIÓN INSTITUCIONAL Formar profesionales con filosofía biomimética; que promueva con actitud emprendedora y proactiva la generación y administración de proyectos dentro de un marco de respeto y cuidado de la vida, integridad ecológica, justicia social y económica. OBJETIVO FORMACIÓN CIENTÍFICA BÁSICA Proporcionar bases sólidas del área Ciencia Básica que le permitan entender los principios básicos para fundamentar y explicar aplicaciones en la Ingeniería. OBJETIVO FORMACIÓN PROFESIONAL Proporcionar los conocimientos especializados que le den la Formación de Ingeniero en Biónica para desarrollar aplicaciones propias de su especialidad. OBJETIVO FORMACIÓN TERMINAL Y DE INTEGRACIÓN Formar Profesionistas capaces de desarrollarse de forma integral tanto en ambientes de trabajo, como sociales, destacando siempre sus conocimientos tecnológicos y culturales.

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2.7 CONCLUSIONES DE LOS LINEAMIENTOS GENERALES PARA EL PLAN DE ESTUDIOS

Competencias profesionales

- Formación Interdiciplinaria que le permita el estudio de los biosistemas, para crear modelos análogos y emplearlos en la solución de problemas práctico.

- Carácter interdiciplinario para conjuntar sinérgicamente conocimientos de base Médico-Biológica para desarrollo tecnológico.

- El Ingeniero en Biónica tendrá la capacidad de desarrollar técnicas de diseño, simulación y manufactura de prototipos biomiméticos.

- Profesionista que preserve una correspondencia bioética con el medio, con otras especies. - El profesionista será capas de generar y administrar proyectos tecnológicos y de investigación. - El egresado será Lider, con actitud proactiva y capacidad de integrarse a equipos de trabajo - Profesionista con formación integral que evaluará, clasificará y jerarquizará el impacto social,

bioético, científico y tecnológico de su ejercicio profecional.

Características del programa académico - Mapa curricular conformada en 5 niveles de competencias - Programa Académico flexible de acuerdo a las directrices internacionale - Incorpora Unidades de Aprendizaje de Avanzada de Tecnología - Incorpora Unidade de Aprendizade de carácter optativo para reforzar y estimular su formación

profesional - Incorpora una salida lateral de Profesional Asociado en Biónica, que le permita ejercer antes de

concluir sus estudios de licenciatura - Incorpora el idioma inglés que le permitirá ser mas competitivo en su área laborar.

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3. DISEÑO DEL PLAN DE ESTUDIOS

3.1.A CONTENIDOS Y ESTRUCTURA CURRICULAR: ÁREA DE FORMACIÓN INSTITUCIONAL

Ingles III Liderazgo y

emprendedores

Ingles II Desarrollo Sostenible

Ingles I Bioética

UNIDADES DE APRENDIZAJE

Inglés I Inglés II Inglés III Bioética Desarrollo Sostenible Liderazgo y Emprendedores


3.1.B CONTENIDOS Y ESTRUCTURA CURRICULAR: ÁREA CIENTÍFICA BÁSICA


Análisis Numérico

Variable Compleja

Ecuaciones Diferenciales

Cálculo Vectorial.

Ondas electromagnéticas y sistemas radiantes

Prog. Orientada a

objetos

Bioestadística

Biología Celular

Algebra Lineal

Metrología

Fundamentos de Física para la Ingeniería

Cálculo Diferencial

e Integral

Química orgánica

Fundamentos de Teoría

Electromagnética Algebra lineal

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Cálculo Diferencial e Integral Ecuaciones Diferenciales Cálculo Vectorial Variable Compleja Análisis Numérico Bioestadística Fundamentos de Física para la Ingeniería Fundamentos de Teoría Electromagnética Ondas Electromagnéticas y Sistemas Radiantes Metrología Programación Orientada a Objetos Biología Celular Química Orgánica

Conocimientos:

- Dominar los principios del álgebra lineal para su aplicación en sistemas biológicos. - Analizar problemas relacionados a la Ingeniería Biónica, para plantearlos, resolverlos e

interpretarlos, con los fundamentos del cálculo diferencial e integral, así como sucesiones y series.

- Identificar los diferentes tipos de ecuaciones diferenciales y utilizando diferentes métodos de solución resolverá problemas clásicos y de la Ingeniería Biónica.

- Utilizar las herramientas del cálculo vectorial, así como los conceptos de integral de línea y superficie, para dar solución a diversos problemas que involucren a la Ingeniería Biónica y a la Física.

- Aplicará las herramientas de la teoría de funciones de variable compleja en la manipulación de modelos matemáticos.

- Diseñar métodos para aproximar de manera eficiente la solución a problemas de ingeniería y del área médico-biológica. Plantear y resolver problema propias de la carrera, en computadora mediante el uso de Matlab.

- Utilizar métodos estadísticos para organizar y resumir datos para toma de decisiones con respecto a un gran volumen de datos, al examinar solo una muestra que proceda de estudios médico-biológicos.

- Aplicar los fundamentos de Mecánica Clásica en la solución de problemas de ingeniería relativos al campo de la biónica.

- Comprender las interacciones de los diferentes sistemas de la célula y el cómo todas esas interacciones son reguladas para conseguir un afinado funcionamiento de la célula.

- Analizará los principios fundamentales de la Química Orgánica y los aplicará en la solución de problemas específicos planteados en la Ingeniería Biónica.

Habilidades: - Capacidad de análisis para la resolución de problemas de la ingeniería. - Emplear metodologías para el análisis y modelado de sistemas biológicos. - Resolver problemas matemáticos, aplicando diferentes enfoques. - Explicar e interpretar los resultados obtenidos mediante procedimientos matemáticos y

contrastarlos con modelos establecidos - Cuantificar, contrastar y representar experimental o matemáticamente las magnitudes de masa

espacio, tiempo, temperatura y las propiedades físicas de los sistemas biológicos. - Interpretar tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos.

ACTITUDES Y VALORES:

- Interés en la actualización y educación continua - Capacidad de trabajar en equipo con tolerancia y respeto y equidad de género. - Capacidad crítica y autocrítica en su vida profesional y personal - Desempeño profesional basado en la bioética.

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UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería en Biónica

3.1.C CONTENIDOS Y ESTRUCTURA CURRICULAR: ÁREA DE FORMACIÓN PROFESIONAL


OPTATIVA 3 OPTATIVA 4

Modelado y Control de Sistemas Biónicos

Dispositivos

Programables

Reconocimiento de patrones

Análisis de esfuerzos

Manufactura de

elementos Biomimético

s

Normatividad y gestión

tecnológica

Mecanismos Biomiméticos

Biomateriales Biomagnetismo TeorÍa del control OPTATIVA 1 OPTATIVA 2

Sensores y Actuadores

Procesamiento de Señales Biológicas

Dispositivos electrónicos.

Bioinstrumentació

n.

Electrónica analógica y

de potencia.

Electrónica

digital.

Fisiología Biofísica Biología

Molecular

Investigación y desarrollo de

proyectos

Sistemas de Gestión de

Calidad

Procesamiento de

Imágenes

Herramientas computacional

es Anatomía

Física Moderna y óptica

Fisicoquímica Bioquímica Teoría de los

circuitos

Herramientas computacionales Comprensión y aplicación de las herramientas computacionales de software MATLAB Y AUTOCAD sintetizando los fundamentos para usarlos en la creación y elaboración de soluciones en Ingeniería Biónica (Estás competencias se trabajarón con el Profesor Alemán, en el contenido temático que se tiene contemplado para esta materia)

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Anatomía Estudio de las estructuras macroscópicas del cuerpo humano. Estudio descriptivo de las estructuras internas de las entidades vivientes, es decir la topografía, la ubicación, la disposición, y la relación entre sí de los órganos que las componen. Física Moderna y óptica Fisicoquímica Estudio de la ciencia de materiales. Estudio de la materia empleando conceptos físicos como cambios en la temperatura, presión, volumen, calor y trabajo en los sistemas, sólido, líquido y/o gaseoso, además de interpretaciones de interacciones moleculares. Bioquímica Estudio de los ciclos metabólicos y la integración y desintegración de las moléculas que componen los seres vivos. Estudio de la composición y cinética de las enzimas, los tipos de catálisis enzimática, activaciones, inhibiciones competitivas o alostéricas. Estudio de los componentes químicos de los seres vivos, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleícos. Teoría de los circuitos El alumno aplicará los conocimientos y técnicas necesarias para el análisis de circuitos eléctricos a fin de que cuente con los fundamentos necesarios para el diseño electrónico analógico y digital. Aplicando los conocimientos de álgebra básica y análisis y solución de ecuaciones diferenciales, el alumno manejará desde los conceptos fundamentales de elementos de circuitos hasta los procedimientos de resolución de redes eléctricas, para su aplicación en corriente continua y en corriente alterna. Será capaz de analizar y diseñar redes eléctricas mediante software de simulación como PSPICE. Fisiología Estudia las interacciones de los elementos básicos de un ser vivo con su entorno y explicando el porqué de cada diferente situación en que se puedan encontrar estos elementos. Biofísica Estudio de la dinámica molecular, para explicar las propiedades físicas de las biomoléculas a través de su estructura y sus propiedades dinámicas y de equilibrio. Estudio de la biología de sistemas para tratar de entender las interacciones globales de los sistemas vivos. Entender y explicar las propiedades de la materia viva. Biología Molecular Entendimiento de las interacciones de los diferentes sistemas de la célula y el cómo todas esas interacciones son reguladas para conseguir un afinado funcionamiento de la célula. Investigación y desarrollo de proyectos Evaluar proyectos de inversión para determinar la implantación y puesta en marcha de un negocio. Sistemas de Gestión de Calidad Conocerá las estrategias administrativas de la calidad total, mejora continua, reingeniería de procesos, normas ISO, control estadístico del proceso, sistemas Six Sigma, para aplicar y desarrollar dentro de cualquier organización social (empresas) las herramientas administrativas para el control de la calidad.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciencia_de_materiales

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura

http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen

http://es.wikipedia.org/wiki/Calor

http://es.wikipedia.org/wiki/Trabajo

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema

http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lido

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://es.wikipedia.org/wiki/Gaseoso

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula

http://es.wikipedia.org/wiki/Metabolismo

http://es.wikipedia.org/wiki/Ser_vivo

http://es.wikipedia.org/wiki/Carbohidrato

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADpido

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_nucleico

http://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica_molecular

http://es.wikipedia.org/wiki/Biolog%C3%ADa_de_sistemas

http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula

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Procesamiento de Imágenes Tener habilidad para mejorar la calidad visual de una imagen digital de manera que facilite su interpretación. Integrar los elementos de un sistema de adquisición, procesamiento y presentación de imágenes, dependiendo del campo de aplicación. Diseñar e implementar algoritmos de procesamiento de imágenes en plataformas de cómputo como Matlab y/o Lenguaje C. Aplicar técnicas de análisis de imágenes para extraer información pictórica de forma autónoma. Desarrollar proyectos de procesamiento de imágenes con aplicaciones en los campos de la Biónica.

Sensores y Actuadores Identificar la dimensión del uso de sensores y actuadores. Así como sus principios físicos y sus aplicaciones. Aplicar técnicas, procedimientos y estrategias para la obtención y análisis de la información derivada de los sensores y los correctos usos, como adecuación de las señales, para la aplicación en los actuadores. Diagnosticar las características particulares de un fenómeno y seleccionar el adecuado sensor como actuador, en la aplicación de problemáticas relacionadas a la Biónica. Intervenir en el Diseño y realización de proyectos en donde se utilizan sensores y actuadores. Evaluar el funcionamiento, la aplicación y los buenos usos de los sensores y los actuadores en equipos de laboratorio e industriales. Procesamiento de Señales Biológicas Analizar y sintetizar algoritmos eficientes para la obtención de información, a partir de señales biológicas, tanto en el dominio del tiempo como en frecuencia. Realizar proyectos para desarrollar sistemas operados por señales biológicas empleando las competencias de análisis y diseño de las unidades de aprendizaje relacionadas. Dispositivos electrónicos Bioinstrumentación Analizar, operar, mantener, y rediseñar equipos y dispositivos tecnológicos que componen sistemas de registro de señales biológicas. Diseño de instrumentación para el sensado, acondicionamiento, adquisición y procesamiento tanto analógico como digital de señales biológicas para su medición y/o registro. Acondicionamiento de señales biológicas para el uso de sistemas de telemetría. Electrónica analógica y de potencia Electrónica digital Conceptos básicos en el análisis y diseño de sistemas digitales. Ser capaz de analizar y diseñar circuitos combinacionales en base a algebra de Boole y tablas de verdad. Ser capaz de analizar y diseñar circuitos secuenciales por técnicas de transición de estados y el métodos de transferencia entre registros. Ser capaz de simplificar funciones booleanas con mapas y el método del tabulado. Ser capaz de diseñar un sistema computador básico. Implementar en CPLD, FPGA usando el VHDL Mecanismos Biomiméticos Identificar la dimensión del uso de los mecanismos en el diseño de estructuras biomiméticas. Así como sus principios físicos y sus aplicaciones. Aplicar técnicas, procedimientos y estrategias para la obtención y análisis de la información derivada de los modelos biomiméticos y el correcto uso de los principios mecánicos, para la adecuación y la aplicación en proyectos establecidos. Intervenir en el Diseño y realización de proyectos en donde se utilizan mecanismos bajo la filosofía de la Biónica. Evaluar el funcionamiento, la aplicación y la selección del adecuado mecanismo en máquinas de laboratorio e industriales.

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Biomateriales Diseño, Obtención, Caracterización y Optimización de diversos grupos de materiales cuyas características estructurales y morfológicas así como sus propiedades físicas y químicas les permiten interactuar con sistemas biológicos, para reemplazar y/o inducir a la regeneración para una aplicación específica. Biomagnetismo Estudio de las interacciones de las ondas electromagnéticas en los seres vivos, a nivel celular, tejido, órgano, e individuo. Interacciones de las ondas electromagnéticas con los ecosistemas, normas de radiación IRPA, alteraciones genéticas de la célula por radiación. Mecanismo de polarización de las moléculas orgánicas, molécula del agua, carbono. Mecanismo de polarización de sustancias no polares, polares, dieléctricos. Efecto Pearl Chain, comportamiento capacitivo de la pared celular, efecto en péptidos. Hipertermia. Física de la imagenología, instrumentos de terapia de alta frecuencia, instrumentos de terapia de baja frecuencia y baja potencia Reconocerá los principales elementos de la ecuación de onda y su correspondencia en el empleo de ondas mecánicas. Física del Ultrasonido, imagenología y terapia. TeorÍa del control Diseño y análisis de sistemas de control:utilizando controladores proporcional-integral-derivativo y compensadores, por métodos convencionales y de espacio de estado. Selección del controlador con base en sus propiedades. Optativa I, II, III y IV.. Proporcionar estudios que fortalezcan su quehacer profesional correspondiente al área de interés del estudiante, a saber: biomecánica, biosistemas y/o sistemas sensoriales. Modelado y Control de Sistemas Biónicos Diseño y análisis de sistemas de control: utilizando técnicas del control Moderno. Selección del controlador con base en sus propiedades. Dispositivos Programables Reconocimiento de patrones Aplicar las diferentes técnicas y herramientas matemáticas y computacionales en el desarrollo de algoritmos de reconocimiento de patrones susceptibles de resolver problemas en disciplinas como: ingeniería, medicina, biología, ciencias sociales, etc. Resolver problemas en los que sea necesario aplicar el reconocimiento de patrones para la extracción automatizada de información en imágenes. Seleccionar adecuadamente las características que permitirán la correcta clasificación de entidades, según el área de aplicación. Desarrollar e implementar en una herramienta computacional las técnicas aplicables al reconocimiento de atributos característicos en señales bioeléctricas. Aplicar los conocimientos de este campo para la implementación de sistemas de visión por computador.

Análisis de esfuerzos Aplicar las teorías, técnicas y métodos de cálculo de esfuerzos y deformaciones de los materiales sometidos a cargas. Calcular esfuerzos normales y cortantes, así como deformaciones de elementos biomiméticos sujetos a carga. Comparar y evaluar los valores obtenidos de esfuerzo con los recomendados para la aplicación a desarrollar.

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Manufactura de elementos Biomiméticos Identifica las diferentes técnicas de manufactura y procesos de maquinados usados comúnmente en la actualidad, destacando la influencia de los materiales, diseño, aspectos económicos y ambientales en la producción de elementos biomiméticos, haciendo énfasis en el conocimiento de las herramientas. Aplicar técnicas, procedimientos y estrategias para la elavoración y análisis del proceso de manufactura en la fabricación de elementos biomiméticos Normatividad y gestión tecnológica Conocerá las normas vigentes en relación con la propiedad intelectual, contratos de desarrollo tecnológico, gestión de la tecnología, para que pueda apoyar y abordar el desarrollo tecnológico y en su momento poder tramitar y obtener un título de propiedad intelectual.

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3.1.D CONTENIDOS Y ESTRUCTURA CURRICULAR: ÁREA DE FORMACIÓN TERMINAL Y DE INTEGRACIÓN


Biorobótica Bioelectrónica Biomecánica Trabajo

Terminal II Trabajo

Terminal I

Metrodologìa de la

Investigaciòn

Biógnosis Electiva I Electiva II Electiva III Electiva IV Servicio Social

Biorobótica Emplear criterios técnicos, científicos y biomiméticos para diseñar y construir soluciones por medio de mecanismos, sistemas sensoriales, algoritmos biológicos para aplicaciones potenciales en sistemas de ingeniería. Bioelectrónica

Emplear criterios técnicos, científicos, clínicos, biológicos y ambientales para diseñar y construir soluciones biónicas (óptimas) integrando las competencias de bioinstrumentación y procesamiento de señales biológicas, con el fin fundamental de mantener o mejorar las condiciones de los sistemas biológicos y ambientales.

Análisis de Esfuerzos Aplicar las teorías, técnicas y métodos de cálculo de esfuerzos y deformaciones de los materiales sometidos a cargas. Calcular esfuerzos normales y cortantes, así como deformaciones de elementos biomiméticos sujetos a carga. Comparar y evaluar los valores obtenidos de esfuerzo con los recomendados para la aplicación a desarrollar.

Metodología de la Investigación Concebir la idea de investigación

a) Identificar el problema solucionar, así como el modelo biológico en el que basará la solución.

b) Establecer las palabras claves que enmarcan la investigación teórica de lo biológico y de lo

tecnológico.

Plantear el problema de investigación

a) Establecer los objetivos de investigación

b) Plantear las preguntas de investigación

c) Establecer los criterios de viabilidad y de manera referenciada justificar el desarrollo del

Trabajo Terminal

Elaboración del Marco Teórico

a) Revisión, detección, obtención y consulta de la literatura, en sus dos acepciones biológica y

tecnológica.

b) Extracción y recopilación de la información correspondiente a las palabras clave.

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c) Construcción del marco teórico.

Definición del estado del arte.

a) Definamos estado del arte como el nivel más alto de desarrollo tecnológico conseguido a

partir de la última patente sobre un tema determinado. Por conveniencia en Biónica este

periodo de tiempo debe contemplar al menos 5 años.

b) Hacer uso de referencias científicas: journal, revistas científicas, libros, referencias WEB

científicas, etc.

Definir el nivel de la investigación y tipo de investigación:

a) Para TT1 se trata de una investigación exploratoria, correlacional que llega hasta el

desarrollo del protocolo de investigación y las pruebas experimentales previas.

Matriz de hipótesis

a) Establecer hipótesis

b) Detección de variables

c) Definición conceptual y operacional de variables

d) Establecimiento de metas

Escritura del protocolo

a) Planeación del mapa de tiempos y movimientos encuadrados a 40 semanas,

b) Planeación de presupuesto

Investigación de las pruebas previas

Diseño preexperimental

Trabajo Terminal I Diseño no experimental

a) Selección de muestra, determinación del universo, extracción de la muestra.

b) Elaboración, aplicación y validación d el instrumento de medición

c) Codificación de los datos

d) Análisis de los datos: Selección de prueba estadísticas, elaboración del problema de

análisis, aplicación del análisis.

e) Aplicación de los métodos científicos para la construcción de un modelo matemático.

Obtención de curvas, funciones de transferencia.

f) Transformación del modelo matemático a un modelo análogo dinámico; eléctrico,

mecánico, neumático, etc

g) Presentación y discusión de los resultados del modelo.

Diseño experimental aplicado a los diferentes objetivos del diseño metodológico experimental de

solución:

a) Aplicación de las herramientas de diseño, manuales y computacionales al modelo análogo

biológico

b) Aplicación de las herramientas de simulación al modelo análogo biológico.

c) Construcción del modelo análogo biológico.

d) Experimentación del análogo, incluye los puntos a, b, c, d, y g, del guión anterior.

e) Aplicaciones de las Técnicas de Control.

Trabajo Terminal II Presentación de los resultados

Discusión de los resultados sobre las bases del estado del arte

Conclusiones, concordancia con los objetivos

Escritura del Reporte final: Trabajo Terminal, Tesis

Defensa del trabajo.

Presentación de los resultados en algún Foro Científico Nacional y/o Internacional.

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Electiva 1 Electiva 2 Electiva 3 Electiva 4 Servicio Social HABILIDADES:

Analizar con énfasis bioético la estructura, funciones, alteraciones e interrelación con el medio de los sistemas biológicos, a partir de las bases interdisciplinarias entre las áreas médico biológicas y las de desarrollo tecnológico.

Identificar variables durante el análisis de los sistemas biológicos, medirlas y caracterizarlas para obtener curvas de respuesta que lleven al diseño de modelos matemáticos.

Utilizar las analogías dinámicas para transformar los modelos matemáticos producto de la biógnosis de las variables biológicas, en modelos de ingeniería susceptibles de control y simulación.

Aplicar las herramientas de diseño, simulación y análisis a la construcción de biomiméticos mediante tecnologías avanzadas de manufactura.

Validar biomiméticos mediante la comparación de su función de transferencia y el análogo biológico del cual se desarrolló.

Aplicar sistemas biomiméticos a la solución de problemas de ingeniería con el fin de satisfacer las demandas tecnológicas de la sociedad, estableciendo como premisas una armonía con el ambiente y un desarrollo sostenible.

ACTITUDES Y VALORES:

Saber Ser y Convivir.

Practicar la actualización continua en su área de especialización revisando el estado del arte.

Ejercer un liderazgo propositivo y proactivo en su vida profesional.

Capacidad de desarrollarse de forma colaborativa en contextos profesionales, personales, culturales y sociales.

Mantener el interés por la investigación y el desarrollo de nuevos métodos y técnicas asociadas al estudio de modelos biomiméticos.

Proteger los recursos naturales y el ambiente mediante el desarrollo de proyectos sostenibles.

Conducirse con ética, responsabilidad, honestidad, disciplina y tolerancia en su desarrollo profesional y personal.

Respetar las diferentes culturas y especies.

Practicar la equidad de género.

Ser congruente en el ejercicio de sus derechos y obligaciones.

30

UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Biónica 3.1.E CONTENIDOS Y ESTRUCTURA CURRICULAR: INSTRUCCIONES PARA ELABORAR EL CUADRO “ESTRUCTURA DE UNIDADES DE APRENDIZAJE”

NIVEL

5Biorobótica Bioelectrónica Biomecánica

Trabajo

Terminal II

Trabajo

Terminal IMetodología de la

Investigación

Servicio

SocialElectiva 4

NIVEL

4Modelado y Control

de Sistemas Biónicos

Dispositivos

Programable

s

Reconocimie

nto de

patrones

Análisis de

esfuerzos

Manufactura de

elementos

Biomiméticos

Normatividad y

gestión tecnológica

OPTATIVA

3

OPTATIVA

4Electiva 3

NIVEL

3Ingles III

Análisis

NuméricoProcesamiento de

Imágenes

Sensores y

ActuadoresProcesamiento de

Señales Biológicas

Dispositivos

electrónicos.

Bioinstrume

ntación.

Electrónica

analógica y de

potencia.

Electrónica

digital.

Mecanismos

BiomiméticosBiomateriales Biomagnetismo

TeorÍa del

controlOPTATIVA 1 OPTATIVA 2

NIVEL

2Ingles II

Ondas

electromagnéticas y

sistemas radiantes

Variable

Compleja

Ecuaciones

Diferenciales

Fisica

Moderna y

óptica

Fisicoquímica BioquímicaTeoría de los

circuitosFisiología

BiofísicaBiología

Molecular

Investigación y

desarrollo de

proyectos

Sistemas de Gestión

de Calidad

Liderazgo y

emprendedores Biógnosis Electiva 2

NIVEL

1Ingles I Metrología

Prog. Orientada

a objetosBioestadística

Fundamentos de

Física para la

Ingeniería

Cálculo Diferencial

e Integral

Cálculo

Vectorial.

Biología

Celular

Química

orgánicaFundamentos de

Teoría

Electromagnética

Algebra

LinealHerramientas

computacionales Anatomía Desarrollo

SostenibleBioética Electiva 1

31

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas

PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Biónica

3.1 F ESTRUCTURA DE UNIDADES DE APRENDIZAJE

VIGENCIA: AGOSTO 2009 TOTAL DE CRÉDITOS: ________399.5 TEPIC__________

NIVEL

5Biorobótica 6 Bioelectrónica 6 Biomecánica 6

Trabajo

Terminal II7.5

Trabajo

Terminal I7.5

Metodología de la

Investigación4.5

Servicio

SocialElectiva 4 5

(1,5 t / 3 p ) (1,5 t / 3 p ) (1.5 t/3 p) (7.5 p) (7.5 p) (1.5t/1.5 p)

NIVEL

4Modelado y Control

de Sistemas Biónicos6

Dispositivos

Programables6

Reconocimiento de

patrones6

Análisis de

esfuerzos6

Manufactura de

elementos

Biomiméticos

6Normatividad y

gestión

tecnológica

4.5OPTATIVA

36

OPTATIVA

46 Electiva 3 5

(1,5 t / 3 p ) (1,5 t / 3 p ) (1.5 t / 3 p ) (1.5 t / 3 p ) (1,5 t / 3 p) (1.5t/1,5p) (1,5 t / 3 p ) (1,5 t / 3 p )

NIVEL

3Ingles III 3

Análisis

Numérico9

Procesamiento de

Imágenes6

Sensores y

Actuadores6

Procesamiento de

Señales Biológicas6

Dispositivos

electrónicos.6

Bioinstrum

entación.7.5

Electrónica

analógica y de

potencia.

7.5Electrónica

digital.7.5

Mecanismos

Biomiméticos6 Biomateriales 7.5

Biomagnet

ismo7.5

TeorÍa del

control7.5 OPTATIVA 1 6

OPTATIVA

26

(3 t/3 p) (1.5 t/3 p) (1,5 T/3P) (1.5 t/3 p) 1.5 t/3 p) (3 t/1.5 p) (3 t/1.5 p) (3 t/1.5 p) (1,5 t/3 p) (3 t/ 1,5 p) (3 t/ 1,5 p) (3 t/1.5 p) (1,5 t / 3 p ) (1,5 t / 3 p )

NIVEL

2Ingles II 3

Ondas

electromagnéticas y

sistemas radiantes

7.5Variable

Compleja4.5

Ecuaciones

Diferenciale

s

7.5

Fisica

Moderna y

óptica

7.5Fisicoquími

ca 6 Bioquímica 6

Teoría de

los

circuitos

9 Fisiología 4.5 Biofísica 6Biología

Molecular7.5

Investigación y

desarrollo de

proyectos

4.5Sistemas de

Gestión de

Calidad

4.5

Liderazgo y

emprended

ores

4.5 Biógnosis 7.5 Electiva 2 5

(3 t/1.5 p) (1,5 t/1,5p) (3 t/1,5 p) (3 t/1.5 p) (1.5T/3P) (1.5 t/3 p) (3 t/3 p) (1.5 t/1.5 p ) (1.5 t/3 p) (3 t/1.5 p) (1.5 t/1.5 p) (1.5 t/1.5 p) (1,5 t / 1,5 p) (3 t/ 1,5 p)

NIVEL

1Ingles I 3 Metrología 6

Prog.

Orientada a

objetos

6 Bioestadística 9

Fundamentos

de Física para la

Ingeniería

9

Cálculo

Diferencial e

Integral

9Cálculo

Vectorial.9

Biología

Celular 7.5

Química

orgánica7.5

Fundamentos de

Teoría

Electromagnética

9Algebra

Lineal7.5

Herramientas

computacionales 6 Anatomía 7.5

Desarrollo

Sostenible6 Bioética 4.5 Electiva 1 5

(1.5 t/3 p) (1,5 T/3P) (3 t/3 p) (3 t/3 p) (3 t/3 p) (3 t/3 p) (3 t/1.5 p) (3 t/1.5 p) (3 t/3 p) (3 t/1,5 p) (1,5 t/ 3 p) (3t/1.5p) (1,5 t / 3 p) (1,5 t / 1,5 p)

Créditos porcentaje

6 24 6.0 Institucionales

32 202.5 50.7 Formación profesional

14 108.0 27.0 Formación científica básica

12 65.0 16.3 Formación terminal y de integraciónELECTIVAS 4 20 5.01

64 399.5 100 TOTAL

32


3.I.G OTROS ELEMENTOS CURRICULARES: ACREDITACIÓN DEL PLAN DE ESTUDIOS Y OBTENCIÓN DEL TÍTULO PROFESIONAL

Para acreditar el programa de Ingeniería en Biónica es necesario:

1. Cursar y aprobar los 399.5 o más créditos TEPIC, considerando los créditos de las unidades de aprendizaje obligatorias y las que el estudiante puede elegir libremente del plan de estudios.

2. El título profesional se obtiene por opción curricular, por lo que es necesario acreditar con una calificación mínima de 8.0 las unidades de aprendizaje denominadas Trabajo Terminal I y Trabajo Terminal II ante un jurado evaluador asignado por la academia de Ingeniería en Biónica.

3. En caso de no optar por la opción curricular, el estudiante tiene derecho a titularse por las diversas opciones indicadas en el reglamento vigente de titulación profesional del IPN.

4. Haber concluido el servicio social. 5. No tener adeudo alguno de material y/o equipo con los laboratorios, talleres, o biblioteca de la

Unidad. 6. Haber entregado a la Subdirección Académica dos empastados de su reporte final de Trabajo

Terminal II debidamente firmado por los integrantes del jurado evaluador, uno a la academia de Ingeniería en Biónica así como también el reporte en formato electrónico.

33

UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas PROGRAMA ACADÉMICO: Profesional Asociado En Biónica 3.1.a OBJETIVO GENERAL Y CAMPO OCUPACIONAL DEL PROFESIONAL ASOCIADO

El objetivo general del profesional asociado es: Operar, mantener y reparar equipos y dispositivos que componen sistemas de diagnóstico y/o terapia asociados a la bioinstrumentación, trabajando en equipo y empleando criterios técnicos para la descripción y el análisis eléctrico y mecánico de dichos sistemas. El campo ocupacional del profesional asociado en Biónica es en el área de ingeniería clínica y mantenimiento en el ambiente hospitalario de sistemas de salud.

3.1.b PERFIL DE EGRESO

El profesional asociado en Biónica podrá instalar, dar mantenimiento, servicio y comercializar equipo de bioinstrumentación, así como de máquinas biomecánicas por medio de la integración interdisciplinaria de conocimientos en las áreas de la biomécanica y bioelectrónica. Será capaz de integrarse a equipos de trabajo multidisciplinarios en la clínica, la industria, el campo y ambientes hospitalarios; adicionalmente posee el dominio de una segunda lengua. Deberá conocer el impacto ecológico de su práctica, así como presentar respeto por los derechos humanos, por las otras especies y por la preservación del ambiente. CONOCIMIENTOS: Saber saber • Conocimientos generales sobre la metodología del desarrollo de análogos biológicos , biógnosis, biología celular y fisioanatomía de los sistemas musculo esquelético, circulatorio y nervioso periférico. • Conocimientos técnicos especializados de bioelectrónica digital, analógica y de potencia, así como dispositivos programables. • Conocimientos básicos de mecánica y de procesos de manufactura. • Conocimientos de Integración interdisciplinaria sobre el mantenimiento, servicio y comercialización de equipos de bioinstrumentación y biomecánicos.

HABILIDADES: SABER HACER • Identificará y medirá variables para el análisis de los sistemas biológicos. • Aplicará las técnicas de instalación, mantenimiento y/o reparación de equipo de rehabilitación, prótesis y equipo biomédico. • Aplicará los principios básicos de electrónica, informática, matemáticas, biología y física a la solución de problemas técnicos con el fin de satisfacer las demandas de la sociedad, considerando en su ejercicio una armonía con el ambiente y un desarrollo sostenible. • Poseerá la capacidad de trabajar en equipo y en entornos donde se requiera el dominio del idioma inglés.

34

ACTITUDES Y VALORES: SABER SER Y CONVIVIR. • Practicará la actualización continua en su área de especialización • Mantendrá una disposición de trabajo en equipo de una manera proactiva y abierta. • Será capaz de desarrollarse de forma colaborativa en contextos profesionales, personales, culturales y sociales. • Protegerá los recursos naturales y el ambiente. • Se conducirá con ética, responsabilidad, honestidad, disciplina y tolerancia en su desarrollo profesional y personal. • Respetará las diferentes culturas y especies. • Practicará la perspectiva de género. • Será congruente en el ejercicio de sus derechos y obligaciones. • Cultivará una identidad nacional e institucional.

35

UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas PROGRAMA ACADÉMICO: Profesional Asociado En Biónica

3.1.c CONTENIDOS CURRICULARES: ÁREA DE FORMACIÓN INSTITUCIONAL


Inglés III

Desarrollo sostenible

Inglés II

Bioética

Inglés I

Liderazgo y emprendedores

Inglés I Inglés II Inglés III Comunicación Oral y Escrita Institucional Institucional

36


3.1.d CONTENIDOS CURRICULARES: ÁREA DE FORMACIÓN CIENTÍFICA BÁSICA

Ecuaciones Diferenciales

Metrología Fundamentos de Física para la Ingeniería

Cálculo

Diferencial e Integral

Biología Celular

Metrología Aplicar conceptos y generalidades de la metrología para obtener mediciones confiables dentro del área de la Biónica Fundamentos de Física para la Ingeniería Aplicar los fundamentos de Mecánica Clásica en la solución de problemas de ingeniería relativos al campo de la biónica. Cálculo Diferencial e Integral Analizar problemas relacionados a la Ingeniería Biónica, para plantearlos, resolverlos e interpretarlos, con los fundamentos del cálculo diferencial e integral, así como sucesiones y series. Biología Celular Presentar los fundamentos biológicos necesarios para que el estudiante aborde satisfactoriamente los aspectos biológicos de problemas referentes a la ingeniería biónica. Ecuaciones Diferenciales Identificar los diferentes tipos de ecuaciones diferenciales y utilizando diferentes métodos de solución resolverá problemas clásicos y de la Ingeniería Biónica.

37


3.1.e CONTENIDOS CURRICULARES: ÁREA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

Dispositivos Programables

Manufactura de

elementos Biomiméticos

Sensores y Actuadores

OPTATIVA 1 y 2

Dispositivos electrónicos.

Bioinstrumentación.

Electrónica analógica integrada

y de potencia.

Electrónica digital.

Herramientas computacionales

Anatomía Teoría de los

circuitos Fisiología

Herramientas computacionales Comprensión y aplicación de las herramientas computacionales de software MATLAB Y AUTOCAD sintetizando los fundamentos para usarlos en la creación y elaboración de soluciones en Ingeniería Biónica. Anatomía Estudio de las estructuras macroscópicas del cuerpo humano. Estudio descriptivo de las estructuras internas de las entidades vivientes, es decir la topografía, la ubicación, la disposición, y la relación entre sí de los órganos que las componen. Teoría de los circuitos El alumno aplicará los conocimientos y técnicas necesarias para el análisis de circuitos eléctricos a fin de que cuente con los fundamentos necesarios para el diseño electrónico analógico y digital. Aplicando los conocimientos de álgebra básica y análisis y solución de ecuaciones diferenciales, el alumno manejará desde los conceptos fundamentales de elementos de circuitos hasta los procedimientos de resolución de redes eléctricas, para su aplicación en corriente continua y en corriente alterna. Será capaz de analizar y diseñar redes eléctricas mediante software de simulación como PSPICE. Fisiología Estudia las interacciones de los elementos básicos de un ser vivo con su entorno y explicando el porqué de cada diferente situación en que se puedan encontrar estos elementos.

38

Sensores y Actuadores Identificar la dimensión del uso de sensores y actuadores. Así como sus principios físicos y sus aplicaciones. Aplicar técnicas, procedimientos y estrategias para la obtención y análisis de la información derivada de los sensores y los correctos usos, como adecuación de las señales, para la aplicación en los actuadores. Diagnosticar las características particulares de un fenómeno y seleccionar el adecuado sensor como actuador, en la aplicación de problemáticas relacionadas a la Biónica. Intervenir en el Diseño y realización de proyectos en donde se utilizan sensores y actuadores. Evaluar el funcionamiento, la aplicación y los buenos usos de los sensores y los actuadores en equipos de laboratorio e industriales. Dispositivos electrónicos Bioinstrumentación Analizar, operar, mantener, y rediseñar equipos y dispositivos tecnológicos que componen sistemas de registro de señales biológicas. Diseño de instrumentación para el sensado, acondicionamiento, adquisición y procesamiento tanto analógico como digital de señales biológicas para su medición y/o registro. Acondicionamiento de señales biológicas para el uso de sistemas de telemetría. Electrónica analógica y de potencia Electrónica digital Conceptos básicos en el análisis y diseño de sistemas digitales. Ser capaz de analizar y diseñar circuitos combinacionales en base a algebra de Boole y tablas de verdad. Ser capaz de analizar y diseñar circuitos secuenciales por técnicas de transición de estados y el métodos de transferencia entre registros. Ser capaz de simplificar funciones booleanas con mapas y el método del tabulado. Ser capaz de diseñar un sistema computador básico. Implementar en CPLD, FPGA usando el VHDL Dispositivos Programables Manufactura de elementos Biomiméticos Identifica las diferentes técnicas de manufactura y procesos de maquinados usados comúnmente en la actualidad, destacando la influencia de los materiales, diseño, aspectos económicos y ambientales en la producción de elementos biomiméticos, haciendo énfasis en el conocimiento de las herramientas. Aplicar técnicas, procedimientos y estrategias para la elavoración y análisis del proceso de manufactura en la fabricación de elementos biomiméticos Optativa 1, 2, 3 y 4. Proporcionar estudios que fortalezcan su quehacer profesional correspondiente al área de interés del estudiante, a saber: biomecánica, biosistemas y/o sistemas sensoriales.

39


3.1.f CONTENIDOS CURRICULARES: ÁREA DE FORMACIÓN TERMINAL Y DE INTEGRACIÓN


Electiva 4 Bioelectrónica Electiva 3

Electiva 1 Electiva 2 Biógnosis

Electiva 1, 2, 3 y 4 Estimular la identidad Politécnica y desarrollo socio-cultural del Estudiante. Biógnosis Formará su propio método biognoscitivo a partir de las características del análogo biológico a diseñar. Aprenderá a realizar un estudio biológico sobre especies, que incluya la fenomenología y estudio taxonómico. En el caso del ser humano se referirá a estudios anatómicos, fisiológicos y patológicos del órgano a mimetizar El alumno identificará variables a instrumentar dentro de un estudio biológico, a su vez planeará los análisis bioestadístico de acuerdo a normas ecológicas de investigación biológica. A partir de los resultados bioestadísticos, deberá ser capaz de establecer funciones que lo guíen a la generación de modelos matemáticos. Utilizará las analogías dinámicas para generar modelos mecánicos, eléctricos, acústicos…. Llevará estos estudios a diseños primarios y empleara software de diseño y simulación. Construirá un modelo biomimético y producirá un procedimiento de evaluación a partir de las funciones generadas del estudio bioestadístico y expresara los resultados en términos de error y precisión. Bioelectrónica Emplear criterios técnicos, científicos, clínicos, biológicas y ambientales para diseñar y construir soluciones biónicas (óptimas) integrando las competencias de bioinstrumentación y procesamiento de señales biológicas, con el fin fundamental de mantener o mejorar las condiciones de los sistemas biológicos y ambientales.

40


3.1.g ESTRUCTURA CURRICULAR: INSTRUCCIONES PARA ELABORAR EL CUADRO “ESTRUCTURA DE UNIDADES DE APRENDIZAJE”

VIGENCIA: AGOSTO 2009 TOTAL DE CRÉDITOS: 182 TEPIC

NIVEL

5Bioelectrónica Servicio Social

NIVEL

4

Dispositivos

Programables

Manufactura de

elementos

BiomiméticosOPTATIVA Electiva 4

NIVEL

3Ingles III

Sensores y

Actuadores

Dispositivos

electrónicos.

Bioinstru-

mentación.

Electrónica

analógica y

de potencia.

Electrónica

digital.OPTATIVA Biógnosis Electiva 3

NIVEL

2Ingles II

Ecuaciones

Diferenciales

Teoría de los

circuitosFisiología

Desarrollo

sostenible Electiva 2

NIVEL

1Ingles I Metrología

Fundamentos

de Física para la

Ingeniería

Cálculo

Diferencial e

Integral

Biología

Celular

Herramientas

computacio-

nales Anatomía Bioética

Liderazgo y

emprendedores Electiva 1

41

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL


3.1.h ESTRUCTURA DE UNIDADES DE APRENDIZAJE

VIGENCIA: ___AGOSTO 2009__________ TOTAL DE CREDITOS: __182 TEPIC_______

NIVEL

5Bioelectrónica 6

(1,5 t / 3 p )

NIVEL

4Dispositivos

Programables6

Manufactura de

elementos

Biomiméticos

6 OPTATIVA 2 6Electiva

45

(1,5 t / 3 p ) (1,5 t / 3 p) (1,5 t / 3 p )

NIVEL

3Ingles III 3

Sensores y

Actuadores6

Dispositivos

electrónicos.6

Bioinstrument

ación.8

Electrónica

analógica y de

potencia.

8Electrónica

digital.7.5 OPTATIVA 1 6

Biógnosi

s7.5 Electiva 3 5

(1,5 T/3P) (1.5 t/3 p) (3 t/1.5 p) (3 t/1.5 p) (3 t/1.5 p) (1,5 t / 3 p ) (3 t/ 1,5 p)

NIVEL

2Ingles II 3

Ecuaciones

Diferenciales8

Teoría de los

circuitos9 Fisiología 5

Desarrollo

sostenible 6 Electiva 2 5

(3 t/1.5 p) (3 t/3 p) (1,5 T/1,5 P) (1.5t/3p)

NIVEL

1Ingles I 3 Metrología 6

Fundamentos de

Física para la

Ingeniería

9Cálculo

Diferencial e

Integral

9Biología

Celular 8

Herramientas

computacio-

nales 6 Anatomía 8 Bioética 4.5

Liderazgo y

emprende-

dores4.5

Electiva

1

(1.5 t/3 p) (3 t/3 p) (3 t/3 p) (3 t/1.5 p) (1,5 T/3P) (3 T,1.5p) (1.5t,1.5p) (1.5t/1.5)

Créditos porcentaje

6 24 13.2 Institucionales

13 85.5 47.0 Formación profesional

5 39.0 21.4 Formación científica básica

6 33.5 18.4 Formación terminal y de integración ELECTIVAS 4 20 10.99

30 182 100 TOTAL

42


3.1.j CONTENIDOS CURRICULARES: EVALUACIÓN, ACREDITACIÓN, CERTIFICACIÓN INSTITUCIONAL DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE Y OBTENCIÓN DE LA CONSTANCIA, DIPLOMA O CERTIFICADO.

Para la acreditar el programa de salida lateral “Profesional Asociado en Biónica” es necesario:

1. Cursar y aprobar los 182 o más créditos TEPIC del plan de estudios para el profesional Asociado en Ingeniería en Biónica, tomando en cuenta las unidades de aprendizaje obligatorios y las que el estudiante elije libremente.

2. El consejo Consultivo Escolar de la Unidad, revisa el caso específico del alumno que desee optar por una salida lateral, y en base s u expediente, determina si puede o no realizar esta acción. En caso negativo, establecerá los pasos a seguir para su consecución.

3. Acreditar las unidades de aprendizaje: Biolectrónica, Bioinstrumentación y dos optativas con una calificación mínima de 8.0.

4. Haber concluido el servicio social. 5. No tener adeudo alguno de material y/o equipo con los laboratorios, talleres, o biblioteca de la

Unidad. 6. Cumplir don los requisitos marcados en el modelo educativo del IPN, en cuanto a los

porcentajes de las áreas de formación que el estudiante debe cubrir.

43


3.2 ELABORACIÓN DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE.

.

44

UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Biónica 3.3 PUESTA EN MARCHA DEL PROGRAMA ACADÉMICO

3.3.1 PERFIL GENÉRICO DEL DOCENTE

El docente en la UPIITA debe tener amplios conocimientos relacionados con la unidad de aprendizaje a cubrir, dominio y liderazgo en su campo profesional, asi como una preparación didáctica y manejo de las tecnologías de información y de la comunicación, que le permitan aplicar diversas técnicas de aprendizaje – enseñanza acordes al Modelo Educativo Institucional. Mostrar en todo momento vocación por la docencia e investigación, deseos de superación personal y profesional, capacidad de trabajo en equipo, respeto y tolerancia hacia sus pares y alumnos, manifestando siempre un comportamiento ético y de compromiso social. SABER CONOCER:

Conocer de las unidades de aprendizaje que imparte. Conocer del área en que se encuentra la asignatura que imparte. Conocer del ejercicio profesional y de docencia. Conocer los objetivos del programa académico. Conocer la normatividad interna del IPN. Conocer el modelo educativo institucional. Conocer diversas metodologías de investigación y su aplicación en su campo disciplinario. Conocer sobre evaluación educativa para incorporar estrategias en el proceso aprendizaje –

enseñanza que vayan acorde al programa académico. Conocer estrategias, métodos y técnicas de gestión académica para incorporarlo en el proceso

aprendizaje – enseñanza. Conocer el idioma inglés para incorporarlo a sus estrategias de aprendizaje – enseñanza. Conocer el Programa Institucional de Tutorías.

SABER HACER:

Construir espacios para la adquisición del conocimiento. Propiciar la expresión y discusión de ideas y ser capaz de concretar. Aprender enseñando e incorporar adecuadamente el uso de las tecnologías de la información y

la comunicación. Adoptar modalidades de enseñanza no convencional. Desarrollar y coordinar proyectos de investigación de acuerdo a la unidad de aprendizaje que

imparte. Manejar sistemas computacionales y equipo diverso aplicado a su actividad académica. Operar la unidad de aprendizaje correspondiente acorde al modelo educativo institucional, para

garantizar el logro de las competencias contenidas en ésta. Planificar su actividad académica en el aula para promover una enseñanza centrada en el

aprendizaje. Dominar la unidad de aprendizaje que imparte. Dominar el área en que se encuentra la unidad de aprendizaje. Desarrollar investigación sobre su campo disciplinario para mantenerse actualizado. Integrarse al Programa Institucional de Tutorías para apoyar y orientar a los estudiantes durante

el desarrollo de sus estudis de nivel superior. Implementar estrategias que promuevan una educación centrada en el aprendizaje que permita

el desarrollo de las competencias en el estudiante. Incorporar al proceso de aprendizaje – enseñanza estrategias que promuevan el uso y práctica

del idioma inglés.

45

SABER SER Y CONVIVIR:

Atento a las inquietudes y desarrollo de los estudiantes. Dispuesto a atender a las reuniones de academia. Interés por actualizarse en su disciplina y en estrategias didácticas que le permitan promover el

desarrollo de competencias en el alumno correspondientes a la unidad de aprendizaje que imparta.

Evaluar equitativamente el aprendizaje y rendimiento de sus estudiantes.

Conducirse con ética, respeto, tolerancia, responsabilidad y conciencia social para ser un modelo a seguir entre sus estudiantes.

46


3.3.2 PROGRAMA DE ACTUALIZACIÓN Y FORMACIÓN DEL PERSONAL ACADÉMICO

PROPÓSITO Preparar al personal docente de la UPIITA para su inserción en los objetivos académicos propios del Modelo Educativo Institucional. Para ello es necesario contar con un conjunto de actividades formativas y de actualización que permitan el desarrollo de nuevas estrategias de aprendizaje – enseñanza en el profesor, y pueda cumplir los objetivos trazados por el MEI.

SITUACIÓN ACTUAL La Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas hoy en día cuenta con una sólida planta docente con estudios de posgrado, quienes generan diversos proyectos de investigación registrados tanto en el IPN como ante el CONACyT y participan en proyectos vinculados con el sector empresarial. Sin embargo, es de suma importancia contar con la adecuada capacitación del personal en las nuevas técnicas de aprendizaje – enseñanza enmarcadas en el Modelo Educativo Institucional, para garantizar el desarrollo de competencias en los alumnos.

47



ACTIVIDAD RESULTADO ESPERADO TIEMPO REQUERIDO

Estrategias de aprendizaje para la planeación psico-didáctica de acuerdo al Modelo Educativo del IPN

30 profesores capacitados

Agosto a Diciembre de 2009

(repetir cada semestre)

Evaluación del aprendizaje para el modelo educativo


Introducción a las estrategias didácticas aplicables al nuevo modelo educativo


Mapas mentales y conceptuales (estrategias para el nuevo modelo educativo)


Taller de aprendizaje colaborativo y aplicación de instrumentos de evaluación acordes al nuevo modelo educativo del IPN


Taller de evaluación en el marco del nuevo modelo educativo


Diplomado: Formación y actualización docente para un nuevo modelo educativo

15 profesores capacitados Inicio durante el semestre

agosto – diciembre de 2009

(repetir de forma anual) Diplomado en compentencias docentes en el NME


Curso taller: Competencias para la tutoría académica


Agosto a Diciembre de 2009

(repetir cada semestre)

Curso taller de elementos de apoyo para la acción tutorial


Elementos de apoyo para la acción tutorial en ambientes virtuales de aprendizaje


Curso de desarrollo humano: El maestro – tutor como agente formador


Taller de planeación didáctica 30 profesores capacitados

48



NECESIDADES/RECURSOS

HUMANOS FINANCIEROS OTROS

Cursos impartidos por el CFIE Cursos impartidos por el personal docente de la UPIITA Cursos intersemestrales impartidos en el IPN por docentes Cursos, talleres y/o diplomados ofertados por instituciones externas al IPN (ANUIES, UNAM, UAM, etc.) Certificaciones para competencias profesionales

Sin costo Sin costo Sin costo De $5,000.00 a $30,000.00 por profesor. De $5,000.00 a $30,000.00 por profesor.

Videoproyector. Pantalla de proyección. Salas de cómputo equipadas. Equipo de sonido. Televisor de LCD de 42 pulgadas. Equipo reproductor – grabador de CD y DVD. Computadoras portátiles. Red alámbrica e inalámbrica. Pizarrones. Plumones y borradores. Papelería diversa.

49

UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Biónica 3.3.5 IDENTIFICACIÓN DE NECESIDADES PARA PONER EN MARCHA EL NUEVO PLAN

RECURSOS MATERIALES Y

TECNOLÓGICOS

DISPONIBLES REQUERIMIENTOS

CORTO MEDIAN

O

LARGO

PLAZO

Aulas Talleres Laboratorios Salas de cómputo Computadoras Alumnos por computadora Volúmenes en biblioteca Videoproyector Pantalla de proyección Osciloscopio Generador de señales Fuente de alimentación de CD Software para dibujo asistido por computadora Software científico (MatLab) Software de aplicación general (C++) Software de simulación de componentes electrónicos Tarjetas de desarrollo de PLDs Tarjetas de desarrollo de DSPs Reactivos para Química y Biología Material y equipo de laboratorio Química y Biología Máquina de esfuerzos Máquina CNC Biopac Espectrofotómetro

33 01 17 09 500 3.6

10,000 15 30 100 100 60 0 0 0 0 0 15

15

200 licencias

200 licencias

200 licencias

200 licencias

100

tarjetas 50

tarjetas

100 Unidades

500000 Pesos

1 1 1 1

01 08 06 200

12,500

33 18 40 40 40

50 Unidades

RECURSOS METODOLÓGICOS

Número de Unidades de Aprendizaje: 60

unidades de aprendizaje obligatoria y 4 optativas

a elegir de 18 disponibles.

Material didáctico

Estrategias de enseñanza-aprendizaje que se

usarán.

Resolver examen exploratorio

Obtención, revisión y análisis de

X

X

X

X

X

X

50

información.

Indagación previa de los temas a trataren

cada clase.

Realización de prácticas en equipos

pequeños y la elaboración del

correspondiente reporte en el idioma

inglés.

Exposición de temas en idioma inglés.

Exposición de diferentes conceptos de

acuerdo al tema tratado.

Entrega de trabajos de investigación por

escrito en el idioma inglés.

Solución de problemas referente a los

temas expuestos.

Participación en clases.

Realización de trabajos extra clase.

Análisis por equipos de un problema y

diseño de la solución.

Realización de proyecto final.

Elaborar un plan preliminar, discusión

sobre la adopción de un modelo o

técnica de análisis y diseño para la

identificación de los problemas y

peligros encontrados en el desarrollo de

su proyecto.

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

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X

X

X

X

X

X

X

VÍNCULOS ESTABLECIDOS CON EL

SECTOR PRODUCTIVO

VÍNCULOS POR ESTABLECER

Trabajo de colaboración con Stamping and Wheels. Trabajo de colaboración con el Sistema de Transporte Colectivo METRO. Trabajo de colaboración con grupo Rexroth-Bosch. Trabajo de colaboración con SCAP. Trabajo de colaboración con Mexalit. Trabajo de colaboración con Linconl Electric. Trabajo de colaboración con Volkswagen Trabajo de colaboración con Ford

Trabajo de colaboración con General Motors Trabajo de colaboración con Chrysler

51

UNIDAD ACADÉMICA: Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Biónica 3.3.6 IDENTIFICACIÓN DE NECESIDADES PARA EL NUEVO PLAN DE ESTUDIOS

PROGRAMAS DE APOYO AL APRENDIZAJE Y SERVICIOS

EDUCATIVOS

PRIORIDAD

INDISPENSABL

E

CONVENIENTE

CORTO

MEDIANO

O LARGO

PLAZO

Programa de tutorías.

Programa de seguimiento a las trayectorias escolares.

Evaluación.

Estrategia de incorporación al mercado de trabajo.

Programa de evaluación del aprendizaje

Programa Institucional de Emprendedores (POLIEMPRENDE)

Programa de formación y actualización docente

I I I I I

C

C

C

C

C

C

M

M

L

ORGANIZACIÓN Y GESTIÓN

Procesos de ingreso y egreso.

Proceso de titulación de acuerdo a las diferentes opciones y describir los lineamientos para la opción de titulación curricular. El alumno cursa la unidad de aprendizaje Metodología de la Investigación donde lleva a cabo el registro de su anteproyecto. Posteriormente cursa las unidades de aprendizaje Trabajo Terminal I y Trabajo Terminal II, donde desarrollara y construirá un prototipo. En ambas hara defensa de su trabajo ante un jurado. La calificación mínima será de 8.0 en cada unidad de aprendizaje.

Seguimiento y control escolar.

Funcionamiento de las academias.

I I I I

C

C

M

L

52


3.3.7 CONCLUSIONES DE LA PUESTA EN MARCHA DEL PLAN DE ESTUDIOS DE ESTUDIOS

APOYOS PARA EL APRENDIZAJE

Cursos de formación y actualización profesional.

Cursos de formación y actualización docente.

Adquisición de licencias de software especializado.

Infraestructura de soporte y apoyo (equipamiento de laboratorios, pantallas de proyección, videoproyectores, pizarrones, etc.).

INFRAESTRUCTURA Y EQUIPO Aulas Talleres Laboratorios Salas de cómputo Computadoras Osciloscopio Generador Fuentes de Alimentación de CD Videoproyector Volúmenes en biblioteca Pantalla de proyección Tarjetas de desarrollo de PLDs Tarjetas de desarrollo de DSPs Conectividad (internet y telefonía)

CORTO

X

X X X X

X X

X X

X

MEDIANO

X X X

X

LARGO PLAZO

MODIFICACIONES A LOS PROCESOS, ORGANIZACIÓN Y GESTIÓN

Reestructuración de academias.

Adecuación del SAES acorde al modelo educativo institucional.

Modificación en los procesos de inscripción de los alumnos. Para los primeres dos semestres (ago- dic 2009 y ene-jun 2010) del rediseño del plan de estudio del programa académico de Ingeniería Mecatrónica, solo serán aceptados estudiantes de nuevo ingreso.

Crear un área exclusiva para la gestión y seguimiento a todo lo relacionado al programa académico.

53


4. EVALUACIÓN Y SEGUIMIENTO

Aspectos Fecha/Período Responsables

Evaluación del Diseño Curricular.

Director de la Unidad Académica.

- Análisis de la congruencia de los referentes internos: Misión, Visión y Modelo educativo.

- Análisis de los referentes externos para ver cuales continúan siendo vigentes. UNESCO, OCDE, PND, PNE, PECyT, NME-SEP, NME-IPN, PID.

- Pertinencia del programa académico con las necesidades a satisfacer.

- Congruencia de los contenidos con

los referentes institucionales y externos.

Evaluación de la Operación del Programa Académico.

- Pertinencia, congruencia, actualización y secuencia de los contenidos entre sí, con el perfil de egreso y los objetivos curriculares.

- Pertinencia de las estrategias didácticas con los contenidos de cada una de las asignaturas.

- Seguimiento de la trayectoria escolar

de los estudiantes. - Seguimiento del desarrollo tutorial. - Desempeño docente frente a grupo. - Suficiencia de cursos de

actualización y formación del personal académico.

- Suficiencia de los materiales de

apoyo al aprendizaje didácticos, de laboratorio y equipo.

Resultados Obtenidos e Impacto

del Programa Académico. - Eficiencia terminal (ingreso/egreso). - Seguimiento de egresados. - Empleadores. - Correspondencia de los recursos a

utilizados y los resultados obtenidos (costo por estudiante).

Agosto - Diciembre 2011

Agosto - Diciembre 2011

Agosto 2014

Agosto 2010

Agosto 2009 – Agosto 2014

Enero 2010 – Agosto 2014



Semestral

Anual

Semestral

Agosto 2014

Diciembre 2014

Agosto 2014

Semestral

Subdirector Académico Comité de profesores para la investigación documental. Comisión de Evaluación Curricular de la Unidad. Academias de profesores Subdirección Académica Jefes Académicos Academias de profesores Subdirección Académica Jefes Académicos Academias de profesores Control Escolar. Coordinador del PIT Subdirección Académica Jefes Académicos Presidentes de Academias Subdirección Académica Jefes Académicos Presidentes de Academias UTEyCV Depto. de Recursos Materiales Subdirección de Extensión y Apoyo Académico Subdirección de Extensión y Apoyo Académico Subdirección de Extensión y Apoyo Académico Subdirección Administrativa

54

- Idoneidad del programa académico

para obtener los resultados esperados.

Semestral

Dirección Subdirección Académica Subdirección Administrativa Subdirección de Extensión y Apoyo Académico

instituto politécnico nacional · pdf filela ingeniería, campos que, ... la...

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